[发明专利]一种多级驱动仿生水下机器人驱动系统及驱动方法

说明书

本发明公开了，一种多级驱动仿生水下机器人驱动系统，包括探测模块、GPS定位模块、单片机模块、车速调节模块、姿态变化模块、计算机模块、驱动电机模块和氮气加速模块。本发明能通过图像传感器、超声波传感器和激光雷达传感器相结合的方式，对前方物体进行识别，再配合处理器模块，便能准确避开障碍物，相对而言更加灵敏；本发明设计有姿态变化模块，可利用动态平衡让机器人根据不同的环境而进行姿态变化，还可以仿照鱼类等水生生物生理结构相类似的行动方式，再配合类似鱼类身型的机械结构，使本发明在水下会更加的灵活，另外，本发明能实现多级驱动加速，驱动电机模块为一级加速，氮气加速模块为二级驱动加速；本发明能实现远程监测与控制。

技术领域

本发明涉及一种仿生水下机器人，具体是一种多级驱动仿生水下机器人驱动系统及驱动方法，属于机器人技术领域。

背景技术

水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。无人遥控潜水器主要有：有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种，其中有缆遥控潜水器又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种，而仿生水下机器人便是通过采用与鱼类等水生生物生理结构相类似的机械结构以及行动方式的机器人，但现有的仿生水下机器人驱动动力相对较差，姿态变化不够灵活，无法百分百准确避让前方障碍物。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种多级驱动仿生水下机器人驱动系统及驱动方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种多级驱动仿生水下机器人驱动系统，包括探测模块、GPS定位模块、单片机模块、车速调节模块、姿态变化模块、计算机模块、驱动电机模块和氮气加速模块，所述探测模块、GPS定位模块、车速调节模块、姿态变化模块以及计算机模块均与单片机模块电性连接，车速调节模块电性连接有驱动电机模块和氮气加速模块。

优选的，所述探测模块包括激光雷达传感器、超声波传感器、姿态传感器、图像传感器、液压传感器和温度传感器。

优选的，所述探测模块包括激光雷达传感器、超声波传感器、姿态传感器、图像传感器、液压传感器和温度传感器均与单片机模块内部的信号接收模块电性连接。

优选的，所述GPS模块通过单片机模块内部的处理器模块与单片机模块电性连接。

优选的，所述单片机模块包括信号接收模块、处理器模块、A/D转换器模块、第一存储模块、控制模块和zigbee模块，所述信号接收模块与A/D转换器模块电性连接，所述A/D转换器、第一存储模块、控制模块和zigbee模块均与处理器模块电性连接。

优选的，所述车速调节模块包括编码器测速模块和微处理器模块，所述编码器测速模块与微处理器模块电性连接。

优选的，所述车速调节模块通过微处理器模块与驱动电机模块以及氮气加速模块电性连接，所述车速调节模块通过微处理器模块与单片机模块内部的控制模块电性连接。

优选的，所述计算机模块包括信息接收模块、第二存储模块、CPU模块、显示模块、键盘模块和信息发送模块，所述信息接收模块、第二存储模块、显示模块、键盘模块和信息发送模块均与CPU模块电性连接。

优选的，所述单片机模块通过zigbee模块与计算机模块内部的信息接收模块以及信息发送模块连接，所述单片机模块通过控制模块与姿态变化模块电性连接。

优选的，所述一种多级驱动仿生水下机器人驱动方法包括如下步骤：

(1)物体识别，通过激光雷达传感器、超声波传感器和图像传感器检测前方出现的物体的光像、相对距离，并得到相应的电信号；

(2)环境检测，通过液压传感器和温度传感器感受所处环境的温度和液压，得到相应的模拟信号；