[发明专利]一种用于自主遥控水下机器人的远程回收控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种用于自主遥控水下机器人的远程回收控制系统及方法，系统包括水面监控子系统，ARV回收控制子系统和运动控制子系统；方法包括：当压力开关检测到ARV上浮水面后，ARV卫星通讯模块将经纬度信息，发送给母船卫星收发模块，也发送给远程回收管理模块；母船卫星收发模块将ARV定位信息发送给水面监控计算机；水面监控计算机将ARV定位信息在液晶显示屏上进行显示，同时根据母船GPS模块发送的母船定位信息，计算母船与ARV的距离及方位，并选择无线电遥控回收过程或卫星自主回收过程进行回收。本发明实现了ARV远程智能化回收，能够有效地提高ARV回收过程中载体的安全性，避免了船员冒险作业回收，保障人员安全。

技术领域

本发明涉及水下机器人技术领域，具体地说是一种用于自主遥控水下机器人的远程回收控制系统及方法。

背景技术

随着陆地资源的日益枯竭，人们把目光投向了占地球表面积71％并富含有丰富资源的海洋。水下机器人作为一种替代或者协助人类探索海洋、开发海洋的智能工具在本世纪受到了极大的重视。自主遥控水下机器人(ARV，AutonomousRemotelyoperatedVehicle))是一种新型无人潜水器，它综合了遥控水下机器人(ROV)和自主水下机器人(AUV)的优点，它既可以象AUV一样具有大范围水下搜索和探测的能力，又可以像ROV一样通过光纤微缆进行实时遥控完成取样作业。

ARV在完成探测及作业任务后，会剪断光纤并抛载上浮水面。海上环境复杂，海况较差时，ARV的回收将会变得非常困难。

目前水下机器人主流的回收方式是使用专用母船或者以船员冒险作业回收，但受到海上复杂自然环境影响，水下机器人与母船回收装置对接困难，船员下水回收人身安全也无法得到保障。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于自主遥控水下机器人的远程回收控制系统及方法，通过母船发送无线电遥控指令或者卫星发送回收目标回收点指令，控制ARV按照遥控指令回航或者按照自主回航至母船下发的目标回收点，从而实现ARV的远程回收，具有良好的可移植性。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种用于自主遥控水下机器人的远程回收控制系统，包括

水面监控子系统，设置于母船上，与ARV回收控制子系统无线连接，向ARV回收控制子系统发送无线电遥控命令，以及通过卫星发送回收经纬度命令，同时接收并显示ARV回收控制子系统反馈的无线电信息以及卫星定位信息；

ARV回收控制子系统，设置于ARV本体，与水面监控子系统和ARV运动控制子系统无线连接，接收水面监控子系统发送的无线电遥控命令和卫星发送的回收经纬度命令，控制ARV运动控制子系统执行回航行为；实时反馈ARV定位信息、实际航向角和ARV前向速度；

ARV运动控制子系统，设置于ARV本体，与ARV回收控制子系统通过CAN总线连接，接收ARV回收控制子系统发送的电机控制指令，通过推进器转动实现ARV水面遥控回航或自主回航。

所述水面监控子系统包括：

母船GPS模块，连接母船卫星收发模块，通过串口交互数据，母船卫星定位信息；

母船卫星收发模块，连接水面监控计算机，通过串口交互数据，用于接收ARV卫星定位信息及下发目标回收点命令；

水面监控计算机，显示母船及ARV卫星定位信息，下发目标回收点的人机交互窗口。

所述水面监控子系统还包括无线电遥控装置，该无线电遥控装置包括：

无线电通讯模块，连接主控芯片且无线连接ARV，接收主控芯片发送的遥控杆状态信息，并发送给ARV；

主控芯片，连接遥控杆，通过AD采样电路采集遥控杆状态指令，发送给无线电通讯模块；