[发明专利]一种水下微型机器人喷射驱动系统

说明书

一种水下微型机器人喷射驱动系统，其特征在于：该系统包括单片机控制器、喷射泵驱动芯片、喷射泵、通信接口、锂电池、磁电开关和电源转换模块；本发明具体效果及优点如下：本发明设计的微型机器人喷射泵驱动系统，具有完善的电能管理、喷射泵驱动、串口通信等功能，可直接应用于水下微型机器人，有利于缩小水下机器人的体积。本发明设计的喷射泵驱动系统可实时检测喷射泵的工作状态及输出电流，具有可靠性高的特点。本发明设计的喷射泵驱动系统可应用于其它喷射泵驱动领域。

技术领域

本发明涉及水下机器人技术领域，具体的说是一种水下微型机器人喷射驱动系统。

背景技术

随着科技的进步与发展，海洋科学的研究越来越受到我国海洋学家的重视，其中，水下机器人是海洋资源勘探、科学研究的重要技术手段，机器人可代替人类执行海洋环境勘测、开发相关的任务，越来越受到海洋科学研究领域的重视。

常用的水下机器人驱动方式主要有螺旋桨驱动、舵驱动及混合驱动等方式。采用螺旋桨驱动的水下机器人，为防止螺旋桨工作过成中被其他物体缠绕，一般将螺旋桨设计在机器人内部，此时需要为螺旋桨设计槽道，因此螺旋桨驱动方式不适用于微型水下机器人的设计中。

发明内容

发明目的：

本发明提供一种水下微型机器人喷射驱动系统，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：

一种水下微型机器人喷射驱动系统，其特征在于：该系统包括单片机控制器、喷射泵驱动芯片、喷射泵、通信接口、锂电池、磁电开关和电源转换模块；

锂电池连接磁电开关，磁电开关连接电源转换模块，电源转换模块连接通信接口、单片机控制器、喷射泵驱动芯片和喷射泵；

单片机控制器连接通信接口和喷射泵驱动芯片；

喷射泵驱动芯片连接喷射泵。

所述单片机控制器、喷射泵驱动芯片、通信接口、磁电开关、电源转换模块集成在PCB电路板。

PCB电路板采用四层板设计。

在水下微型机器人的水平方向矢量布置4路喷射泵，垂直方向布置2路喷射泵。

一种基于权利要求1所述的水下微型机器人喷射驱动系统所实施的水下微型机器人喷射驱动方法，所述控制方法如下：

(1)首先，通过磁电开关使系统上电；

(2)驱动系统上电后，单片机内部程序开始执行，进行通信端口初始化、中断初始化、喷射泵控制初始化；

(3)当串口RS485有数据到来时，单片机进入串口中断程序，接收数据起始位，对数据的起始位进行判断，如果起始位接收正确，进入数据接收循环程序，根据接收的字节数判断数据是否接收完毕；数据接收完毕后返回主程序；

(4)对接收的数据进行校验和验证，通过校验后，根据协议解析数据，单片机产生PWM控制信号，并将控制信号输出到对应的控制端口；

(5)驱动芯片接收到控制端口的控制信号后，产生驱动电压，从而控制喷射泵旋转速度，实现机器人运动方向与速度的控制；

(6)单片机进入定时中断服务程序，单片机采集驱动芯片ALERT的端口电压，当电压等于5V时，驱动芯片工作于保护模式，关闭喷射泵，当电压为不等于5V时，驱动芯片工作于正常模式，采集RSA端口的电压，计算出驱动芯片输出电流，如果大于设置的阈值，驱动芯片工作异常，关闭喷射泵；单片机通过串口发送喷射泵实时的工作状态，数据发送完毕后返回主程序；

(7)驱动系统关闭时，用磁铁靠近干簧管，干簧管闭合，继电器复位线圈上电，继电器触点开关断开，驱动系统断电

优点效果：