[实用新型]一种自主导航水底探测机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及水底探测技术领域，具体是一种自主导航水底探测机器人。

背景技术

目前，主要的水底探测方法有两种方式，一是使用ROV或者AUV搭载声呐系统进行扫描，二是将声呐搭载到船上，人工沿轨迹开船扫描。这两种方式都有其缺点，ROV或者AUV造价太高，维护成本高，需要专业人员操控。人工开船探测工作量大，如果探测水域面积大，水面环境复杂，操作人员的工作量会很大，同时开船还具有一定的危险性。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种自主导航水底探测机器人，以解决现有技术存在的问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种自主导航水底探测机器人，其特征在于：包括有船体，船体上设置有电源系统、主控系统、导航系统、通讯系统、声呐系统、推进系统，由电源系统、主控系统、导航系统、通讯系统、声呐系统、推进系统构成水面机器人，其中：

所述主控系统由单片机及其外围电路构成；

所述导航系统由设置在船体上的电子罗盘、姿态传感器和GPS定位系统构成，导航系统中电子罗盘、姿态传感器、GPS定位系统分别接入主控系统的单片机，完成自主导航与自动任务；

所述通讯系统由无线数传图传电台构成，无线数传图传电台接入主控系统的单片机，无线数传图传电台将水面机器人的各种信息实时发送至地面基站；

所述的声呐系统由单片机、调制升压电路、水声换能器、滤波器、信号放大器组成，是本系统的数据采集核心。单片机发出信号，通过调制升压电路将信号放大为24V/125KHz的电信号，经过水声换能器将电信号转换为声音信号。声音经过水底或者水中物体的反射形成回波，水声换能器接收回波信号，并且将回波转换为电信号，电信号经过滤波、放大到单片机。单片机根据电信号可以计算出水底的情况。然后将水底的信号经过一定的协议发送到主控系统。

所述电源系统供电至主控系统、导航系统、通讯系统、声呐系统。

所述的一种自主导航水底探测机器人，其特征在于：所述的推进系统为双电机推进差速推进方式。外置有防水草装置，可以在水草密集的地方工作。

所述的一种自主导航水底探测机器人，其特征在于：所述船体上前端还安装有超声波避障传感器与摄像头。

所述的一种自主导航水底探测机器人，其特征在于：所述声呐系统完成水底地形探测与鱼群探测，声呐控制系统与主控系统直接通讯，将采集到的水底信息包括水底硬度、深度，鱼群大小、鱼群深度、水温等发送给主控系统。

本实用新型提供了一种自主导航水底探测机器人，能够自动进行水底探测，实时返回探测数据。续航能力强，一次可探测水域面积广，效率高，携带方便。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是可用范围远、重量轻、操作简单，简化了工作流程与工人工作量。水底探测速度快，数据稳定可靠，并且实时对水底地形、物体进行显示。

附图说明

图1为本实用新型的侧视结构示意图。

图2为声呐系统示意图。

具体实施方式

参见图1所示，一种自主导航水底探测机器人，包括有船体2，船体2上设置有电源系统4、主控系统1、导航系统、通讯系统9、超声波系统7、推进系统10，由电源系统4、主控系统1、导航系统、通讯系统9、声呐系统8、水声换能器3、推进系统构成水面机器人，其中：

主控系统1由单片机及其外围电路构成；

导航系统由设置在船体2上的电子罗盘、姿态传感器和GPS定位系统5构成，导航系统中电子罗盘、姿态传感器、GPS定位系统5分别接入主控系统1的单片机，完成自主导航与自动任务；

通讯系统9由无线数传图传电台构成，无线数传图传电台接入主控系统1的单片机，无线数传图传电台将水面机器人的各种信息实时发送至地面基站；

声呐系统由安装在船体2底部的水声换能器3与声波发送/接收系统8构成，声呐控制系统8接入主控系统1；水声换能器与声呐控制系统直接相连，将电信号转换为声信号，并且将接收到的回波信号转换为电信号传给声呐控制系统。

电源系统4供电至主控系统1、导航系统、通讯系统9、声呐主控系统8。

推进系统为外置式双直流电机11驱动的螺旋桨10推进结构与防水草装置12。

船体2上前端还安装有超声波避障传感器6与摄像头7。

声呐系统完成水底地形探测与鱼群探测，声呐控制系统与主控系统1直接通讯，将采集到的水底信息包括水底硬度、深度，鱼群大小、鱼群深度、水温等发送给主控系统1。