CN103809583A

CN103809583A - 自动驾驶单元全自动检测装置

Info

Publication number: CN103809583A
Application number: CN201210460738.7A
Authority: CN
Inventors: 赵宏宇; 关玉林; 林扬; 郭涛; 梁保强; 李德隆; 张吉忠
Original assignee: Shenyang Institute of Automation of CAS
Current assignee: Shenyang Institute of Automation of CAS
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2032-11-15
Also published as: CN103809583B

Abstract

本发明公开一种自治水下机器人自动驾驶单元全自动检测装置，该装置适用于LBE型自动驾驶单元的自动检测，自动驾驶单元全自动检测装置包括计算机、4块检测板卡、128芯检测电缆、一次分离假负载组件、进水自沉假负载组件、一次分离保险插头和供电检测插头；本发明功能齐全，工作可靠，人机界面友好，可以快速对自动驾驶单元进行自动检测并输出检测报告，为自动驾驶单元的生产验收和实际使用提供检测依据。

Description

自动驾驶单元全自动检测装置

技术领域

本发明涉及一种自治水下机器人自动驾驶单元全自动检测装置，检测装置通过检测板卡对LBE型自动驾驶单元进行自动检测；同时具有检测报告输出功能。

背景技术

通常情况下，自动驾驶单元在生产或实际使用时需要进行检测，依据检测结果对设备是否正常工作手动填写检测报告。传统的技术手段或检测设备操作性差、检测流程比较繁琐，易误操作；检测线缆比较多、可靠性差，体积庞大、移动不方便。

发明内容

针对上述LBE型自动驾驶单元操作性差、检测流程比较繁琐，易误操作；检测线缆比较多、可靠性差，体积庞大、移动不方便等技术问题，本发明的目的在于提供一种操作便捷可靠、体积小、易于移动的专用自动驾驶单元全自动检测装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

自动驾驶单元全自动检测装置，包括计算机，其特征在于：其外带有侧保护罩，在计算机内固定有4块检测板卡为自动驾驶单元的检测部件，由计算机提供+24V、+12V和+5V电源；在计算机外部还设有128芯检测电缆，通过该检测电缆将计算机与自动驾驶单元连为一体，实现对自动驾驶单元进行自动检测；另外在自动驾驶单元中还设有检测装置附件，起到模拟或转接信号的作用。

由计算机和侧保护罩组成检测装置的外部结构，侧保护罩中设有检测机内连接电缆并固定于其中与4块检测板卡连接，由侧保护罩封装，有效保护内部外露电缆和检测板卡。

上述4块检测板卡分别为避碰槽道电机检测卡、脐带导航供电检测卡、艉控检测卡和一次分离检测卡；每个检测板卡分别固定于计算机对应的ISA槽中，通过检测机内连接电缆和128芯检测电缆连接至自动驾驶单元中检测接口；4块检测板卡能够检测自动驾驶单元中的数/模转换D/A和模数转换A/D、RS422/RS232/RS485串口和网络信号，并通过主板的RS422串口和网络接口将检测信号传送给检测装置的计算机中处理。

上述每块检测卡中均包括单片机采用型号为P89C668HFA。

检测装置附件由一次分离假负载组件、供电检测插头、第1，2进水自沉假负载组件和一次分离保险插头组成；一次分离假负载组件、供电检测插头、第1，2进水自沉假负载组件和一次分离保险插头分别与对应接口(C7-2，C8-2，C10-1，C11-1，C12-1)连接。

自动驾驶单元为LBE型自动驾驶单元。

本发明具有以下有益效果及优点：

1．操作性强、检测流程简单，能够屏蔽各种误操作。本发明装置采用Windows操作系统，人机界面友好，操作流程完全程序化，操作者按系统提示即可完成检测任务，检测完成后装置系统自动输出检测报告，大大提高检测效率。

2．结构紧凑、体积小、便携加固、防振可靠。本发明装置计算机机箱采用加固结构，各组部件均采取加固措施；4块检测板卡可靠固定于计算机内，机箱内连接电缆通过侧保护罩有效固定。

3．检测电缆少。本发明装置中的检测电缆仅有一个，大大降低了检测操作的复杂度。检测电缆采用128芯检测电缆，机箱内电缆由侧保护罩封装，避免了用户操作时插拔大量的检测电缆的弊端，大大提高设备使用的可靠性。

附图说明

附图1为本发明总体立体示意图。

附图2为本发明内部结构总装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明方案作进一步详细说明。

如附图1所示，为自动驾驶单元全自动检测装置，包括计算机1，其外带有侧保护罩17，在计算机1内固定有4块检测板卡为自动驾驶单元的检测部件，由计算机提供+24V、+12V和+5V电源；在计算机外部还设有128芯检测电缆12，通过该检测电缆将计算机与自动驾驶单元连为一体，实现对自动驾驶单元进行自动检测；另外在自动驾驶单元中还设有检测装置附件，起到模拟或转接信号的作用。

本发明装置主要包括计算机1（含主板2、多串口卡3）、计算机内部线缆（有多串口连接线4、网络连接线5、板卡间数据通讯线6、检测机内连接电缆11）、4块检测板卡、128芯检测电缆12、检测装置附件和侧保护罩17（含计算机检测接口18）。

由计算机1和侧保护罩17组成检测装置的外部结构，侧保护罩17中设有检测机内连接电缆11并固定于其中与4块检测板卡连接，由侧保护罩17封装，有效保护内部外露电缆和检测板卡。使计算机箱体结构紧凑、散热功能好，各组部件均有加固，带有侧保护罩，易于移动，可靠便携。

本实施例中检测电缆采用128芯检测电缆，机箱内电缆由侧保护罩17封装，避免了用户操作时插拔大量的检测电缆的弊端，大大提高设备使用的可靠性。

上述4块检测板卡分别为避碰槽道电机检测卡7、脐带导航供电检测卡8、艉控检测卡9和一次分离检测卡10；每个检测板卡分别固定于计算机1对应的ISA槽中，通过检测机内连接电缆11和128芯检测电缆12连接至自动驾驶单元中检测接口C14-1；4块检测板卡能够检测自动驾驶单元中的数/模转换D/A和模/数转换A/D、RS422/RS232/RS485串口和网络信号，并通过主板2的RS422串口和网络接口将检测信号传送给检测装置的计算机中处理。

上述4块检测板卡中均包括单片机采用型号为P89C668HFA。

其中，避碰槽道电机检测卡7由单片机型号为P89C668HFA、A/D采集模块、D/A输出模块、串口转换模块组成，具有A/D采集、D/A输出和串口通讯检测的功能；

脐带导航供电检测卡8由单片机型号为P89C668HFA、A/D采集模块、D/A输出模块、串口转换模块和网络转接模块组成，具有A/D采集、D/A输出、串口和网络通讯检测的功能；

艉控检测卡9由单片机（型号为P89C668HFA）、A/D采集模块、D/A输出模块和串口转换模块组成，具有A/D采集、D/A输出和串口通讯检测的功能；

一次分离检测卡10由单片机型号为P89C668HFA、A/D采集模块、D/A输出模块和串口转换模块组成，具有A/D采集、D/A输出和串口通讯检测的功能。

主板2和多串口卡3，避碰槽道电机检测卡7、脐带导航供电检测卡8、艉控检测卡9、一次分离检测卡10固定于计算机1内；其中多串口连接线4连接多串口卡3和避碰槽道电机检测卡7；网络连接线5连接主板2和脐带导航供电检测卡8；板卡间数据通讯线6连接避碰槽道电机检测卡7端口再通过脐带导航供电检测卡8、艉控检测卡9、一次分离检测卡10端口连接至主板2的RS422串口输入端口。检测机内连接电缆11分别连接避碰槽道电机检测卡7、脐带导航供电检测卡8、艉控检测卡9、一次分离检测卡10的顶端，并固定于侧保护罩17；128芯检测电缆12连接侧保护罩17的计算机检测接口18至自动驾驶单元的检测接口C14-1。

检测装置附件由一次分离假负载组件13、供电检测插头14、第1，2进水自沉假负载组件15和一次分离保险插头16组成；一次分离假负载组件13、供电检测插头14、第1，2进水自沉假负载组件15和一次分离保险插头16分别与其对应接口C7-2，C8-2，C10-1，C11-1，C12-1连接。

自动驾驶单元为LBE型自动驾驶单元。

本发明的使用操作步骤及其工作原理：

首先，将检测装置附件中一次分离假负载组件13、供电检测插头14、第1，2进水自沉假负载组件15和一次分离保险插头16分别与其对应接口C7-2，C8-2，C10-1，C11-1，C12-1连接；再将128芯检测电缆12的一端连接到侧保护罩17的计算机检测接口18上，另外一端连接到自动驾驶单元的检测接口C14-1上。

然后，打开装置计算机电源，启动操作系统，自动运行检测软件。检测软件通过主板2的RS422串口分别与4块检测板卡通讯，进行检测板卡自检，如果检测板卡工作正常，则可以继续后续检测工作。

当输入自动驾驶单元的编号（每次可以检测一台自动驾驶单元，检测之前需要输入当前被测自动驾驶单元的编号），通过检测软件主界面启动自动驾驶单元。具体工作原理和过程如下：

检测软件通过计算机1的主板2的RS422串口分别与避碰槽道电机检测卡7、脐带导航供电检测卡8、艉控检测卡9、一次分离检测卡10进行数据通讯，4块检测板卡执行检测软件发出的指令并反馈检测信息；当检测软件向脐带导航供电检测卡8发送开机指令（启动自动驾驶单元，为自动驾驶单元供电），脐带导航供电检测卡8实时反馈自动驾驶单元的供电电压和供电电流，自动驾驶单元正常启动后通过网络将启动信息传给脐带导航供电检测卡8，脐带导航供电检测卡8再通过网络连接线5传回计算机1的检测软件，整个启动过程结束。

点击检测软件的“自动检测”按钮，进行检测，屏幕显示每步检测内容及检测结果。

检测软件通过计算机1的主板2的RS422串口分别与4块检测板卡进行数据通讯，4块检测板卡执行检测软件发出的指令并反馈检测信息；4块检测板卡可分别通过128芯检测电缆12来检测自动驾驶单元中的数模转换D/A、模/数转换A/D、RS422/RS232/RS485串口和网络信号，并通过主板2的RS422串口和网络接口将检测信号传送给检测装置的计算机中处理。具体原理和过程如下：

对于自动驾驶单元的网络信号检测，计算机通过主板2的网络接口、网络连接线5、脐带导航供电检测卡8、检测机内连接电缆11、128芯检测电缆12，网络连接至自动驾驶单元。检测软件通过网络向自动驾驶单元发送连接数据，自动驾驶单元反馈回相应数据，则自动驾驶单元的网络信号正常。

对于自动驾驶单元的某路数/模转换D/A信号检测，检测软件通过网络通知自动驾驶单元向艉控检测卡9的输出+5V；检测软件通过主板2的RS422串口向艉控检测卡9发出检测自动驾驶单元输出电压的指令，然后通过主板2的RS422串口获取检测值；计算机将检测结果与+5V进行比对，如果误差的绝对值大于0.1V，则自动驾驶单元的本路数模转换D/A功能异常，否则自动驾驶单元的本路数/模转换D/A功能正常。

对于自动驾驶单元的某路模/数转换A/D信号检测，检测软件通过主板2的RS422串口向艉控检测卡9发出+5V电压输出指令，艉控检测卡9收到指令后通过128芯检测电缆12向自动驾驶单元输出+5V；检测软件通过网络通知自动驾驶单元对艉控检测卡9的+5V输出进行检测，然后将检测结果以网络通讯的形式传回计算机进行数据处理；计算机将检测结果与+5V输出进行比对，如果误差的绝对值大于0.1V，则自动驾驶单元的本路模数转换A/D功能异常，否则自动驾驶单元的本路模/数转换A/D功能正常。

对于自动驾驶单元的某路RS422串口信号检测，检测软件通过多串口卡3、多串口连接线4、避碰槽道电机检测卡7、检测机内连接电缆11、128芯检测电缆12，向自动驾驶单元的本路RS422串口发送数据；自动驾驶单元将收到的本路RS422串口数据再反馈回计算机的检测软件；检测软件将发送数据与收到数据作比对，如果数据内容一致，则说明自动驾驶单元的本路RS422串口功能正常，否则说明自动驾驶单元的本路RS422串口功能异常。

整个检测流程是自动进行的，检测流程无须人工参与，检测顺序、检测项和检测判据均写入软件程序中。检测完毕后按检测软件的“数据输出”按钮，自动形成检测报告。

Claims

1.一种自动驾驶单元全自动检测装置，包括计算机（1），其特征在于：其外带有侧保护罩（17），在计算机（1）内固定有4块检测板卡为自动驾驶单元的检测部件，由计算机提供+24V、+12V和+5V电源；在计算机外部还设有128芯检测电缆（12），通过该检测电缆将计算机与自动驾驶单元连为一体，实现对自动驾驶单元进行自动检测；另外在自动驾驶单元中还设有检测装置附件，起到模拟或转接信号的作用。

2.按照权利要求1所述的自动驾驶单元全自动检测装置，其特征在于：由计算机（1）和侧保护罩（17）组成检测装置的外部结构，侧保护罩（17）中设有检测机内连接电缆（11）并固定于其中与4块检测板卡连接，由侧保护罩（17）封装，有效保护内部外露电缆和检测板卡。

3.按照权利要求1所述的自动驾驶单元全自动检测装置，其特征在于：上述4块检测板卡分别为避碰槽道电机检测卡（7）、脐带导航供电检测卡（8）、艉控检测卡（9）和一次分离检测卡（10）；每个检测板卡分别固定于计算机（1）对应的ISA槽中，通过检测机内连接电缆（11）和128芯检测电缆（12）连接至自动驾驶单元中检测接口（C14-1）；4块检测板卡能够检测自动驾驶单元中的数/模转换D/A和模/数转换A/D、RS422/RS232/RS485串口和网络信号，并通过主板（2）的RS422串口和网络接口将检测信号传送给检测装置的计算机中处理。

4.按照权利要求1或3所述的自动驾驶单元全自动检测装置，其特征在于：上述4种检测板卡中均包括单片机采用型号为P89C668HFA。

5.按照权利要求1所述的自动驾驶单元全自动检测装置，其特征在于：检测装置附件由一次分离假负载组件（13）、供电检测插头（14）、第1,2进水自沉假负载组件（15）和一次分离保险插头（16）组成；一次分离假负载组件（13）、供电检测插头（14）、第1,2进水自沉假负载组件（15）和一次分离保险插头（16）分别与对应接口(C7-2，C8-2，C10-1，C11-1，C12-1)连接。

6.按照权利要求1所述的自动驾驶单元全自动检测装置，其特征在于：自动驾驶单元为LBE型自动驾驶单元。