一种水下机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105843248A(43)申请公布日2016.08.10(21)申请号201610147851.8(22)申请日2016.03.15(71)申请人冀大雄地址316000浙江省舟山市临城海宇道169号人才公寓A509(72)发明人冀大雄(74)专利代理机构杭州中成专利事务所有限公司33212代理人周世骏(51)Int.Cl.G05D1/10(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种水下机器人(57)摘要本发明涉及水下航行器领域，旨在提供一种水下机器人。该水下机器人包括结构系统、控制与导航系统、任务载荷系统和用户操作系统；控制与导航系统包括自动驾驶模块、自主导航模块、电机驱动模块、姿态传感器模块、深度传感器、通讯模块、应急模块和通信电子线路；结构系统包括载体框架、耐压舱、耐压前罩、推进器和电池；用户操作系统由用户终端及辅助部件组成。本发明尺寸小，重量轻，操作简便，无需吊车、船等其它设备辅助，没有任何专业背景的个人即可操作。价格低廉，面向大众消费群体。能够完成水下摄像、水下照相、水下游戏等功能，具有很强的娱乐性、实用性和趣味性。具有智能，能够自动完成水下摄像任务，无需人员帮助。CN105843248ACN105843248A权利要求书1/2页1.一种水下机器人，包括结构系统、控制与导航系统、任务载荷系统和用户操作系统；其特征在于，所述结构系统包括载体框架、耐压舱、耐压前罩、推进器和电池；其中，耐压舱和耐压前罩均固定于载体框架中；耐压舱有两个，分别为前端耐压舱和后端耐压舱，均由亚克力管制成；耐压前罩由玻璃钢制成，耐压前罩、前端耐压舱和后端耐压舱依次布置；所述控制与导航系统设于前端耐压舱中，电池则安装在后端耐压舱中；推进器共有4个，其中2个分别安装在载体框架中部位置的左右两侧，另2个推进器分别安装在载体框架尾部的左右两侧；所述控制与导航系统包括自动驾驶模块、自主导航模块、电机驱动模块、姿态传感器模块、深度传感器、通讯模块、应急模块和通信电子线路；各模块和电路的连接关系是：自动驾驶模块通过通信电子线路分别连接自主导航模块、电机驱动模块、姿态传感器模块、深度传感器、通讯模块、应急模块，实现数据通信和供电；自动驾驶模块设有电磁继电器，用于控制自主导航模块、姿态传感器模块、深度传感器、通讯模块和应急模块的供电电源通断；所述任务载荷系统包括DSP、FPGA、摄像机、照相机、灯、红外传感器、激光传感器和磁力传感器；其中，DSP和FPGA安装在前端耐压舱中，摄像机、照相机、灯、红外传感器、激光传感器和磁力传感器安装在耐压前罩内；DSP通过水密连接器分别连接激光传感器和磁力传感器，FPGA通过水密连接器分别连接摄像机、照相机、灯和红外传感器，FPGA和DSP分别与自动驾驶模块相连；所述用户操作系统由用户终端及辅助部件组成；用户终端是具有触摸可视化屏幕和无线通信接口的遥控设备，能通过无线通信方式与水下机器人实现信号传递；辅助部件包括耳机和手写笔。2.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述电池采用NICJOY耐杰12V锂电池；所述推进器采用12V、30W有刷直流电机和双叶螺旋桨，直流电机具有水下动密封结构；所述自动驾驶模块采用STM32F103ZET6单片机，并连接了64M的SD存储卡；所述通讯模块采用GSM小吸盘无线电天线；所述姿态传感器模块采用GY-801三轴磁场加速度陀螺仪大气压强模块；所述深度传感器采用YF-CS300D低功耗压力传感器；所述磁力传感器采用HMC5883三维磁力传感器，且由无磁性材料制成的密封舱封闭；所述DSP采用TMS320F28335型号的产品；所述FPGA采用EP4CE10E22C8N型号的产品；所述摄像机采用炫光M800摄像头，其左右两端各安装一个灯；所述照相机采用Canon/佳能IXUS160；所述红外传感器采用GP2Y0A02YK0F夏普红外测距传感器；所述激光传感器采用M18漫反射激光传感器；所述触摸可视化屏幕采用诺基亚Lumia630635638RM-1010978触摸屏；所述无线通信接口采用EDIMAXEW-7811Un迷你USB无线网卡。3.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述水下机器人的外形是下述形状中的任意一种：鱼雷形、立扁形、平扁形、蝶形、双体结构或三体结构。4.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述水下机器人长度为30cm，重量为10kg。5.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述自动驾驶模块还包括与通讯模块相连的接口，用于与水下互联网、云计算系统、人工智能系统或水下物联网的设备与系统实现对接。6.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述自动驾驶模块