[发明专利]一种水下机器人自动充电方法及系统

说明书

本发明涉及一种水下机器人自动充电方法及系统，其中方法包括步骤S1：水下机器人在输水管道的内部寻找充电底座，并行驶到充电底座的预设位置；步骤S2：机器人充电控制系统启动伸缩电动缸，将机器人充电柱伸出，使机器人通讯盘与底座通讯盘对接；步骤S3：对接后唤醒充电底座，交互初步信息；步骤S4：水下机器人判断是否允许充电；步骤S5：充电底座与水下机器人进行限位开关信号对接；步骤S6：充电底座与水下机器人进行无线充电，交互状态信息和任务信息；步骤S7：当充电底座接收到水下机器人的退出充电信息时，充电底座停止充电进入休眠状态，同时机器人充电控制系统启动伸缩电动缸，将机器人充电柱收回，随后自动离开，继续完成接收到的任务信息。

技术领域

本发明涉及水下机器人充电与通讯技术领域，尤其涉及一种水下机器人自动充电方法及系统。

背景技术

当前，我国水资源人均占有量约为2200m³，不足世界人均水资源占有量的三分之一。随着我国经济发展和人口普遍增加，水资源供需矛盾日渐加剧。而水利工程是当今社会的重要工程，它对我国解决防洪等自然灾害，还有通过调节水量改善我国人民生活，促进经济生产发展都有重要意义。输水管道是水工建筑物重要的组成部分，无论是电站的压力管道还是引水管道在水利工程中都是不可或缺的，在水利工程中需用的数量多，占投资比重大，在农业灌溉、水利发电、城镇供水及排水和防空水库等方面应用非常广泛。压力管道按布置方式可分为开敞式水管、埋藏式水管和回填式水管三类。压力管道按所用材料的种类分为钢管、木管和钢筋混凝土管等。由于钢材具有强度高、防渗性能好等优点，目前大中型水电站的压力水管大都采用钢管，通常称为压力钢管。大多数输水管道的工作环境非常恶劣，在长距离输送过程中，由于温度变化和地基不均匀沉降、外载、管道老化和腐蚀等原因导致管道泄漏、水质被污染的问题频发，造成水资源的严重浪费，因此对管道内部进行检测成为保障民生经济的一个重要工作。

但是由于水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人成为重要的水下作业工具，水下机器人可以帮助人类完成很多工作,与其他环境不同, 由于管道内光线黑暗,机器人无法通过太阳能自动补给电量,只能反复到达预设的开口通过人工的帮助进行电量补充,或自行携带电缆的方式进行电量补充。通过人工的帮助增加了人员投入并且影响工作效率,依靠电缆的方式影响工作距离，并且回收较麻烦。而且以上两种方法都无法应对在大型管道内的长距离封闭巡视检测作业，主要原因如下：

一、在大型长距离封闭管道内，每个预设开口之间距离过远，水下机器人的能源的无法维持其进行如此长距离的运动。

二、在大型长距离封闭管道内，用携带电缆的方式会造成电缆过长并且能源浪费，不利于水下机器人的运动。

水下机器人除了能源补充问题外，还有一个问题在于通讯问题，现有的管道检测机器人，在长距离封闭巡视过程中，是无法有效的进行无线、有线、蓝牙等通讯，所以导致地面工作人员无法及时了解管道内部的状态以及水下机器人自身的状态。

发明内容

本发明的第一目的在于提出一种水下机器人自动充电方法，应用于水下机器人自动充电系统，根据电磁铁的磁性不受水影响的特点，设计了充电交互控制电路，以解决背景技术中提到的水下机器人在大型长距离封闭管道内的能源补充问题和通讯问题。

本发明的第二目的在于剔除一种水下机器人自动充电系统。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种水下机器人自动充电方法，应用于水下机器人自动充电系统，所述水下机器人自动充电系统包括充电底座、水下机器人和输水管道；

所述输水管道的内部设置有磁条主路和磁条支路，所述充电底座设置在所述磁条支路上，所述水下机器人的底部设置有磁条识别器，所述水下机器人通过所述磁条识别器识别磁条主路和磁条支路，且移动行驶在所述输水管道的内部；

所述充电底座用于对所述水下机器人进行无线充电，并将所述水下机器人获得的观测数据传输给基站；