[发明专利]一种混合驱动水下机器人

权利要求书

1.一种混合驱动水下机器人，包括：一个水下机器人机构(101)，其特征在于：所述水下机器人机构(101)内安装有一个主控制系统(102)、一个电源管理系统(103)、一个姿态传感系统(104)、一个任务传感系统(105)、一个无线接收装置(106)、一个浮沉 系统(107)和一个运动方向驱动系统(108)，所述主控制系统(102)与电源管理系统(103)相连，用于实现电源的监测与电池的管理，所述主控制系统(102)与姿态传感系统(104)相连，用于获得机器人的当前姿态信息，所述主控制系统(102)与任务传感系统(105)相连，用于获得当前水下机器人实时的视频信息，所述主控制系统(102)与无线接收装置(106)相连，用于获得远程控制信号，所述主控制系统(102)与浮沉系统(107)相连，用于实现机器人水深控制，所述主控制系统(102)与运动方向驱动系统(108)相连，用于实现运动方向的推进驱动和喷水泵位置调整功能；

采用螺旋桨推进器加喷泵的混合驱动方式，使整个系统正常工作，整个控制流程具体过程如下：

(a)设备初始化；

(b)获得当前温度、湿度、姿态、周边环境信息；

(c)判断是否接收到远程数据，如果有，则进行远程数据交换和远程控制；

(d)判断前方是否有水草存在，如果没有，则继续以螺旋桨推动器为工作动力，进行水下机器人运行；如果存在水草，则停止螺旋桨工作模式，采用喷泵系统；

(f)判断前方是否有障碍物，如果存在风险，则运行避障模式；

(g)自身状态监测，判断是否存在故障，如果有，则通过无线接收装置发送当前信息和故障信息；

(h)返回(b)运行；

所述水下机器人机构(101)包括一个头部半球罩(201)、十二个侧喷口(202)、四个端喷口(203)、一个后连接器(206)、一个推进器(210)、一个水袋(212)、两个翼板(214)、一个主壳体(215)、一个控制系统(216)、一个前连接器(218)、一个姿态传感器(220)和一个任务载荷(221)；其特征在于：所述主壳体(215)连接前后连接器(218、206)，前连接器(218)连接一个头部半球罩(201)；四根连接杆(213)分别插入头部半球罩(201)上的U形孔，姿态传感器(220)通过螺栓拧紧固定在任务载荷(221)上，任务载荷(221)通过自身的安装勾固定在四根连接杆(213)其中两个长杆上；在前连接器(218)两端的外圆柱面各安装一个密封圈(217)，四根连接杆(213)通过头部半球罩(201)上的U形孔，再次插入前连接器(218)的四个对应通孔，压紧前连接器(218)两侧的密封圈(217)使头部半球罩(201)和前连接器(218)完全配合；所述控制系统(216)的十六根水管(204)分别通向十二个侧喷口(202)和四个端喷口(203)；十六根水管(204)分别通过喷口(202、203)后使用密封圈和紧固螺母(211)来进行密封安装；所述水袋(212)通过绷带固定在四根连接杆(213)中间；所述主壳体(215)的内圆柱面分别和前连接器(218)、后连接器(206)的外圆柱面配合连接，并压紧密封圈(217)，使用盖型螺母(207)紧固；两根延伸杆(209)通过内外螺纹固定在后连接器(206)突起外端上，两个固定板(208)通过四个六角长螺栓固定在延伸杆(209)上；所述推进器(210)套进固定板(208)内，并通过推进器(210)上预留的螺纹孔用螺栓拧紧定位；所述两个翼板(214)通过十个定位螺栓(205)的内外螺纹进行固定。

2.根据权利要求1所述的混合驱动水下机器人，其特征在于：所述电源管理系统(103)通过胶带固定在固定板(208)上，固定板(208)通过四个六角长螺栓固定在后连接器(206)突起外端的延伸杆(209)上；所述电源管理系统(103)用于实现电源的监测与电池的管理。

3.根据权利要求1所述的混合驱动水下机器人，其特征在于：所述姿态传感系统(104)采用九轴自由度传感器GY-85，九轴自由度传感器包括三轴加速度计ADXL345、三轴陀螺仪ITG3205和三轴磁力计HMC5883L；所述姿态传感系统(104)通过紧固螺母固定在连接杆(213)上，用于获得当前机器人的运动能够姿态信息和加速度信息，以便于判断当前机器人所处环境的涌流驱动情况和自身电机驱动情况。