水下機(jī)器人微型航姿檢測裝置制造方法
【專利摘要】水下機(jī)器人微型航姿檢測裝置，屬于海洋電子設(shè)備領(lǐng)域，包括水下機(jī)器人主體、三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀、三軸磁阻型磁強(qiáng)計(jì)、數(shù)據(jù)采集卡、上位機(jī)、藍(lán)牙模塊和移動(dòng)設(shè)備，所述水下機(jī)器人主體上安裝有三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀、三軸磁阻型磁強(qiáng)計(jì)、數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡和三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀、三軸磁阻型磁強(qiáng)計(jì)相連接，數(shù)據(jù)采集卡通過信號(hào)線和上位機(jī)相連接，上位機(jī)上設(shè)有藍(lán)牙模塊，藍(lán)牙模塊通過無線和移動(dòng)設(shè)備相連接；本設(shè)備提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，并且能夠?qū)崟r(shí)反映水下機(jī)器人狀態(tài)的航姿檢測系統(tǒng)。這種航姿檢測系統(tǒng)能夠直觀、準(zhǔn)確的將水下機(jī)器人的狀態(tài)同步傳遞給地面控制端，可以快速的了解水下動(dòng)態(tài)。
【專利說明】水下機(jī)器人微型航姿檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及水下機(jī)器人微型航姿檢測裝置，屬于海洋電子設(shè)備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] -般水下機(jī)器人在水下工作時(shí)，無法通過肉眼直接觀測其狀態(tài)，只能通過攝像頭 觀測有限視野內(nèi)參照物的位置變化來大概推測機(jī)器人的狀態(tài)。這樣的觀測會(huì)產(chǎn)生較大誤 差，尤其當(dāng)水下環(huán)境較為復(fù)雜時(shí)，如果水下機(jī)器人位置狀態(tài)有偏差時(shí)可能會(huì)對機(jī)器人的表 面造成劃痕甚至破壞機(jī)械結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致水密艙漏水，造成無法挽回的重大傷害，是一個(gè)急需解 決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的是提供水下機(jī)器人微型航姿檢測裝置。
[0004] 本實(shí)用新型要解決的問題是現(xiàn)有機(jī)加工車間龍門吊機(jī)不適用的不足。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：
[0006] 水下機(jī)器人微型航姿檢測裝置，包括水下機(jī)器人主體、三軸加速度計(jì)、三軸陀螺 儀、三軸磁阻型磁強(qiáng)計(jì)、數(shù)據(jù)采集卡、上位機(jī)、藍(lán)牙模塊和移動(dòng)設(shè)備，所述水下機(jī)器人主體上 安裝有三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀、三軸磁阻型磁強(qiáng)計(jì)、數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡和三軸加 速度計(jì)、三軸陀螺儀、三軸磁阻型磁強(qiáng)計(jì)相連接，數(shù)據(jù)采集卡通過信號(hào)線和上位機(jī)相連接， 上位機(jī)上設(shè)有藍(lán)牙模塊，藍(lán)牙模塊通過無線和移動(dòng)設(shè)備相連接。
[0007] 所述數(shù)據(jù)采集卡采用RS232/TTL/USB硬件接口與電纜/USB線相連，將數(shù)據(jù)傳輸給 水面的上位機(jī)。
[0008] 所述移動(dòng)設(shè)備為手機(jī)或電腦。
[0009] 所述上位機(jī)為運(yùn)算服務(wù)器或中轉(zhuǎn)站。
[0010] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：本設(shè)備提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，并且能夠?qū)崟r(shí)反映 水下機(jī)器人狀態(tài)的航姿檢測系統(tǒng)。這種航姿檢測系統(tǒng)能夠直觀、準(zhǔn)確的將水下機(jī)器人的狀 態(tài)同步傳遞給地面控制端，可以快速的了解水下動(dòng)態(tài)，應(yīng)具有廣泛的市場前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是本實(shí)用新型水下機(jī)器人微型航姿檢測裝置的立體視圖；
[0012] 圖中：1、水下機(jī)器人主體 2、三軸加速度計(jì) 3、三軸陀螺儀 4、三軸磁阻 型磁強(qiáng)計(jì) 5、數(shù)據(jù)采集卡 6、上位機(jī) 7、藍(lán)牙模塊 8、移動(dòng)設(shè)備。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0014] 水下機(jī)器人微型航姿檢測裝置，包括水下機(jī)器人主體1、三軸加速度計(jì)2、三軸陀 螺儀3、三軸磁阻型磁強(qiáng)計(jì)4、數(shù)據(jù)采集卡5、上位機(jī)6、藍(lán)牙模塊7和移動(dòng)設(shè)備8,所述水下機(jī) 器人主體1上安裝有三軸加速度計(jì)2、三軸陀螺儀3、三軸磁阻型磁強(qiáng)計(jì)4、數(shù)據(jù)采集卡5,數(shù) 據(jù)采集卡5和三軸加速度計(jì)2、三軸陀螺儀3、三軸磁阻型磁強(qiáng)計(jì)4相連接，數(shù)據(jù)采集卡5通 過信號(hào)線和上位機(jī)6相連接，上位機(jī)6上設(shè)有藍(lán)牙模塊7,藍(lán)牙模塊7通過無線和移動(dòng)設(shè)備 8相連接。
[0015] 所述數(shù)據(jù)采集卡5采用RS232/TTL/USB硬件接口與電纜/USB線相連，將數(shù)據(jù)傳輸 給水面的上位機(jī)6。
[0016] 所述移動(dòng)設(shè)備8為手機(jī)或電腦。
[0017] 所述上位機(jī)6為運(yùn)算服務(wù)器或中轉(zhuǎn)站。
[0018] 所述三軸加速度計(jì)2用于測量三個(gè)方向的速度在系統(tǒng)工作中主要是感知系統(tǒng)的 水平方向的傾斜，并用于修正陀螺在俯仰和滾動(dòng)方向的漂移；三軸陀螺儀3用于測量三個(gè) 方向的絕對角速度；三軸磁阻型磁強(qiáng)計(jì)4測量三維地磁，用于提供方向角的初始對準(zhǔn)以及 修正航向角的偏移；Labview對數(shù)據(jù)采集卡5編程來采集加速度計(jì)、陀螺儀、磁阻型磁強(qiáng)計(jì) 的數(shù)據(jù)。
[0019] 提供的卡爾曼濾波算法，對磁力計(jì)的航向角信息、以及加速度計(jì)得到的載體坐標(biāo) 系中的重力場觀測值進(jìn)行修正，將重力值與磁北向值有機(jī)融合并對漂移進(jìn)行補(bǔ)償，避免了 因?yàn)榻撬俾蕯?shù)據(jù)的積分運(yùn)算帶來的誤差的無累積。
[0020] 本實(shí)用新型的工作原理：將三軸加速度計(jì)2,三軸陀螺儀3,三軸磁阻型磁強(qiáng)計(jì)4測 量數(shù)據(jù)，通過Labview對數(shù)據(jù)采集卡5編程進(jìn)行采集，程序?qū)⒔馑愫蟮淖藨B(tài)發(fā)送到主串口 TX 輸出給上位機(jī)6,再通過卡爾曼濾波算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，最后通過藍(lán)牙模塊7將姿態(tài)角度 信息發(fā)送給電腦，就可以知道航姿有沒有錯(cuò)誤，使用準(zhǔn)確方便。
【權(quán)利要求】
1. 水下機(jī)器人微型航姿檢測裝置，包括水下機(jī)器人主體（1)、三軸加速度計(jì)（2)、三軸 陀螺儀（3)、三軸磁阻型磁強(qiáng)計(jì)（4)、數(shù)據(jù)采集卡（5)、上位機(jī)（6)、藍(lán)牙模塊（7)和移動(dòng)設(shè)備 (8)，其特征是：所述水下機(jī)器人主體（1)上安裝有三軸加速度計(jì)（2)、三軸陀螺儀（3)、三軸 磁阻型磁強(qiáng)計(jì)（4)、數(shù)據(jù)采集卡（5)，數(shù)據(jù)采集卡（5)和三軸加速度計(jì)（2)、三軸陀螺儀（3)、 三軸磁阻型磁強(qiáng)計(jì)（4)相連接，數(shù)據(jù)采集卡（5)通過信號(hào)線和上位機(jī)（6)相連接，上位機(jī)6 上設(shè)有藍(lán)牙模塊（7 )，藍(lán)牙模塊（7 )通過無線和移動(dòng)設(shè)備（8 )相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人微型航姿檢測裝置，其特征是：所述數(shù)據(jù)采集卡 (5 )采用RS232/TTL/USB硬件接口與電纜/USB線相連，將數(shù)據(jù)傳輸給水面的上位機(jī)（6 )。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人微型航姿檢測裝置，其特征是：所述移動(dòng)設(shè)備（8) 為手機(jī)或電腦。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下機(jī)器人微型航姿檢測裝置，其特征是：所述上位機(jī)（6)為 運(yùn)算服務(wù)器或中轉(zhuǎn)站。
【文檔編號(hào)】G01C21/00GK203848839SQ201420146966
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月30日
【發(fā)明者】徐鵬, 謝永和, 梁舒凡 申請人:浙江海洋學(xué)院