[实用新型]一种仿生机器鱼控制系统及水下机器人

摘要

本实用新型公开了一种仿生机器鱼控制系统及水下机器人，所述仿生机器鱼控制系统分为上层、中间层和底层；所述上层为PC上位机；所述中间层为嵌入式工控板，所述底层为微控制器板。本实用新型采用分层系统结构能减小各层级工作复杂程度及计算量，同时便于各层级功能扩展；运动系统关节数量可根据实际环境增减以便于提高机器鱼运动性能或减小能耗；建立两个独立的通信连接即WIFI用于嵌入式工控板的视频传输与底层控制板的170Mhz低带宽连接，后者通信距离达8KM，并且具有良好的绕射能力，当wifi连接中断的时候，使用该频段通信能保证机器人本体在可通讯范围之内。

主权项

一种仿生机器鱼控制系统，其特征在于，所述仿生机器鱼控制系统分为上层、中间层和底层；所述上层为PC上位机；所述中间层为嵌入式工控板，所述底层为微控制器板；PC上位机，用于接收实时回传图像以及机器鱼本体的运动规划参数的解算和发送、读取，以及水质传感器采集的水质信息显示记录；嵌入式工控板，安装于机器鱼本体中，完成视频的实时采集并将采集的视频信息通过WIFI回传至地面站PC，同时嵌入式工控板中运行的图像处理算法可完成离线的特征点识别并用于寻找和标定目标事物；通过IIC总线与底层控制板以及惯导单元进行通信，记录机器人本体的实时运动数据并完成自动巡航、自动返航的功能；将来自地面站PC的控制参数经过运算转换为底层控制所需的参数并打包发至微控制器板；底层控制板，通过IIC总线与嵌入式工控板通讯，用于采集IR传感器的距离信息，压力传感器的深度信息、水质传感器的水质信息；并对其进行预处理，将可用参数返回至嵌入式工控板；同时底层控制板接收来自嵌入式工控板的运动控制参数，通过在微控制器板内运行的仿生推进算法解算控制电机所需的控制量以完成电机的实时控制。