[实用新型]一种水下作业机器人的姿态反馈装置

说明书

一种水下作业机器人的姿态反馈装置，水下作业机器人包括N段弯曲分段，姿态反馈装置包括M个姿态采集电路板和姿态解算电路板；第N‑1段弯曲分段的尾部与第N段弯曲分段的首部连接，每段弯曲分段的首部的外端面设有一个姿态采集电路板，末段弯曲分段的尾部的外端面设有一个姿态采集电路板；M个姿态采集电路板、姿态解算电路板串联连接；其中，N为大于自然数，N＞2，且M＝N+1。本实用新型提供了一种外置非接触式的多段水下作业机器人的姿态反馈装置，其具有分布式采集，非接触测量，外置式集成的特点，不会对多段水下作业机器人的运动造成任何干扰，极大减轻了多段水下作业机器人的设计复杂度，并且易于集成到多段水下作业机器人中。

技术领域

本实用新型涉及水下作业机器人的技术领域，具体涉及一种水下作业机器人的姿态反馈装置。

背景技术

多段式水下作业结构通过分段的结构设计，每一段可以弯曲，旋转甚至伸缩，近年来被越来越多的研究人员注意。但是由于多段式水下作业结构的每个分段形状可变，因此每个分段的弯曲姿态测量很难。

现有技术中，这种弯曲分段的姿态测量装置包括多个拉线传感器，每三个拉线传感器环置于每个弯曲分段，这种的测量装置的设置，对于水下作业来说有两个很难解决的弊端。

第一，在拉线传感器的拉线长度变化时，拉线需要从收纳本体之中抽出或缩进，使得拉线与收纳本体之间会有不可避免的相对位移，这极大的提高了水下作业系统的密封成本和难度，需要针对每一个拉线传感器，做密封处理。而且，现在并没有普适的拉线的深水密封，使得其无法适应深水环境。

第二，由于每段弯曲分段需要三个拉线传感器，整体会需要多达十多个拉线传感器，其尺寸会影响水下装置的浮力平衡，其安装位置会影响水下装置的受力平衡，还会侵占水下装置的有效工作体积；此外，多个拉线传感器对信号的引出，也需要全部传回到水下装置的根部，使得越靠近根部的分段，越需要考虑对其他部分的影响，增加了各分段之间的设计耦合，结构设计复杂化。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种外置非接触式的多段水下作业机器人的姿态反馈装置，结构设计巧妙，其具有分布式采集，非接触测量，外置式集成的特点，其使用时不会对多段水下作业机器人的运动造成任何干扰，极大减轻了多段水下作业机器人的设计复杂度，并且易于集成到多段水下作业机器人中。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种水下作业机器人的姿态反馈装置，所述水下作业机器人包括N段弯曲分段，所述姿态反馈装置包括M个姿态采集电路板和姿态解算电路板；第N-1段所述弯曲分段的尾部与第N段所述弯曲分段的首部连接，每段所述弯曲分段的首部的外端面设有一个所述姿态采集电路板，末段所述弯曲分段的尾部的外端面设有一个所述姿态采集电路板；所述M个姿态采集电路板、所述姿态解算电路板串联连接；其中，N为大于自然数，N＞2，且M＝N+1。

进一步地，所述姿态反馈装置还包括通信电缆，所述M个姿态采集电路板、所述姿态解算电路板通过所述通信电缆串联连接。

进一步地，每段所述弯曲分段的首部的外端面的中心位置设有一个所述姿态采集电路板。

进一步地，末段所述弯曲分段的尾部的外端面的中心位置设有一个所述姿态采集电路板。

进一步地，每个所述姿态采集电路板上设有电连接的惯性测量芯片，微处理器，第一接线接口及其他附属电路；所述第一接线接口连接正负电源接线以及连接所述通信电缆。

进一步地，设置在所述弯曲分段的首部的外端面的所述姿态采集电路板，其上设置的所述第一接线接口包括输入接口和输出接口，所述通信电缆连接第M个所述姿态采集电路板的所述输入接口与第M-1个所述姿态采集电路板的所述输出接口。

进一步地，所述姿态解算电路板上设有电连接的中央处理器，第二接线接口及其他附属电路，所述第二接线接口连接首个所述姿态采集电路板的所述输入接口。