CN104142688B - 一种水下机器人平台 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种水下机器人平台，包括：至少一个水下机器人、监控终端、浮标通讯系统和水样采集设备，监控终端用于向每个水下机器人发送运动及任务指令；浮标通讯系统通过CAN线缆与水下机器人连接以通过CAN线缆接收运动及任务指令，并在水下机器人的拖曳下运动，获取水下机器人的定位信息和通讯信息；水样采集设备通过标准化接口与水下机器人进行通信，用于采集并记录水样信息；水下机器人用于根据接收到的运动及任务指令，完成对应的运动和任务。本发明采用CPG仿生推进和滑翔推进结合的推进方式，利用无线传感网络技术对多个水下机器人进行协作控制，具有较高的实时性、移动性和高效性以及长时间的续航能力。

Description

一种水下机器人平台

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，特别涉及一种水下机器人平台。

背景技术

当前，人类面临人口膨胀和生存空间、陆地资源枯竭和社会生产增长、生态环境恶化和人类发展的三大矛盾挑战，要维持自身的生存、繁衍和发展，就必须充分利用海洋资源，这是无可回避的抉择。对人均资源匮乏的我国来说，海洋开发更具有特殊意义。水下机器人在海洋环境监测、海洋资源勘察、海洋科学研究中发挥重要作用。

水下机器人的应用环境多种多样，例如水文勘测、水下救援、水下探测、环境检测、桥墩大坝检测、水资源探测、生物考察等民用水下任务，实现水下巡逻、预警、侦查、攻击等军用水下任务。

但是现有的机器人存在以下问题，无法高效成功的完成上述任务：

(1)续航能力差；

(2)不具备实时的通讯手段、自动化的采样设备、智能的协作导航算法；

(3)水下机器人动力系统一般采用螺旋桨作为推进方式，这种推进方式效率不高、能耗大、续航能力不强、且会产生大量的空泡噪声，对水环境造成污染；

(4)水下机器人都只有水下机器人本体，导致潜入水下后定位困难，水下信息传输难度大。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种水下机器人平台，该平台采用CPG仿生推进和滑翔推进结合的推进方式，利用无线传感网络技术对多个水下机器人进行协作控制，具有较高的实时性、移动性和高效性以及长时间的续航能力。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种水下机器人平台，包括：至少一个水下机器人、监控终端、浮标通讯系统和水样采集设备，其中，所述监控终端用于向每个所述水下机器人发送运动及任务指令，并实时获取和显示每个所述水下机器人的运动信息和任务完成状态；所述浮标通讯系统浮于水面上，并且与所述监控终端进行通信，用于通过CAN线缆与所述水下机器人连接以通过CAN线缆接收所述运动及任务指令，并在所述水下机器人的拖曳下运动，获取所述水下机器人的定位信息和通讯信息；所述水样采集设备通过标准化接口与所述水下机器人进行通信，用于采集并记录水样信息，其中，所述水样采集设备包括：标准通讯接口、采样瓶和控制阀门，所述标准通讯接口与所述水下机器人的挂载点相连，用于实现与所述水下机器人的控制系统进行通信，接收来自所述控制系统的采样信号；采样瓶，用于存储采样得到的水样；控制阀门，所述控制阀门连接至所述采样瓶，用于在接收到采样信号后打开，自动进水，完成后所述控制阀门自动关闭，并向所述标准通讯接口上传采样结束信息，由所述标准通讯接口将所述采样结束信息发送至所述控制系统；所述水下机器人用于根据接收到的运动及任务指令，完成对应的运动和任务，所述水下机器人包括：机器人本体、动力控制舱、控制系统、复合推进机构、第一和第二浮力引擎以及挂载点，其中，所述动力控制舱位于所述机器人本体的内部；所述复合推进机构包括：CPG仿生推进机构和滑翔翼，所述CPG仿生推进机构位于所述机器人本体的尾部，用于采用中央模式生成器CPG仿生形式进行正弦摆动推进；所述滑翔翼位于所述机器人本体的左侧部和右侧部，用于滑翔推进；所述第一浮力引擎位于所述动力控制舱内的后部，所述第二浮力引擎位于所述动力控制舱内的前部；所述挂载点位于所述机器人本体的底部，用于挂载所述水样采集设备，并将所述水样采集设备采集的数据融合后发送至所述监控终端；所述控制系统位于所述机器人本体的内部，用于检测所述机器人主体的运动传感数据和信息传感数据，根据所述运动及任务指令对所述运动传感数据和信息传感数据进行融合，以对所述水下机器人的运动路径进行规划，完成所述运动及任务指令对应的运动和任务。

在本发明的一个实施例中，所述动力控制舱、CPG仿生推进机构、滑翔翼、第一和第二浮力引擎以及挂载点均采用可拆卸模块化组成。

在本发明的又一个实施例中，所述控制系统还用于在根据所述运动传感数据和信息传感数据检测到紧急状况时，发出警报信号并自动浮出水面。

在本发明的再一个实施例中，所述运动传感数据为所述水下机器人的航行姿态数据，包括：三轴加速度、三轴偏转角、三轴角加速度、三轴磁通量；所述信息传感数据为所述水下机器人的环境数据，包括：下潜深度、距离水底深度、GPS信息和前方障碍信息。

在本发明的另一个实施例中，所述水下机器人包括第一至第四挂载点，其中，所述第一和第二挂载点位于所述机器人本体底部的前方，所述第三和第四挂载点位于所述机器人本体底部的后方。

在本发明的一个实施例中，所述浮标通讯系统包括：浮筒；自动收放线缆系统，所述

自动收放线缆系统位于所述浮筒的上方，用于调整所述CAN线缆的长度以控制所述浮标通讯系统在所述水下机器人的拖曳下运动；通讯定位设备，所述通讯定位设备通过卫星信号或射频RF信号与所述监控终端进行通信，用于向所述监控终端发送所述水下机器人运动的状态和任务完成状态，以及接收所述监控终端返回的运动及任务指令，并将所述运动及任务指令转发给所述水下机器人。

在本发明的一个实施例中，所述监控终端包括具有抗震及防水功能的外壳。

在本发明的一个实施例中，所述挂载点挂载所述水样采集设备的标准通讯接口为RS485接口。

在本发明的又一个实施例中，还包括：装载搬运系统，用于搬运所述水下机器人和所述浮标通讯系统、存放所述水样采集设备，以及将所述水下机器人放置于水下。

根据本发明实施例的水下机器人平台，采用CPG仿生推进和滑翔推进结合的推进方式，利用无线传感网络技术对多个水下机器人进行协作控制，使其能够在海洋、湖泊、河流中进行长时间、大范围、自动化、全天候的水下探测、监控和作业，具有较高的实时性、移动性和高效性以及长时间的续航能力。本发明采用实时的通讯手段、自动化采样设备和智能的协作导航算法，利用无线传感网络技术，实现多个水下机器人的协作运动。多个水下机器人之间可进行编队运动，可大大提高水下搜索、探测等的效率，同时减少单个机器人的成本和设计难度。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的水下机器人平台的结构图；

图2为根据本发明实施例的水下机器人平台的示意图；

图3为根据本发明实施例的水下机器人的示意图；

图4为根据本发明一个实施例的浮标通讯系统的示意图；

图5为根据本发明另一个实施例的浮标通讯系统的示意图；

图6为根据本发明实施例的水样采集设备的结构图；

图7为根据本发明另一个实施例的水下机器人平台的结构图；

图8为根据本发明实施例的水下机器人平台的电气控制分层结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明实施例提供的水下机器人平台，采用CPG仿生推进和滑翔推进结合的推进方式，利用无线传感网络技术对多个水下机器人进行协作控制，使得水下机器人能够在海洋、湖泊、河流中进行长时间、大范围、自动化、全天候的水下探测、监控和作业。

如图1和图2所示，本发明实施例的水下机器人平台，包括：至少一个水下机器人1、监控终端2、浮标通讯系统3和水样采集设备4。其中，该水下机器人平台采用外壳静密封和动密封设计，设计指标为500m防水。

具体地，监控终端2用于向每个水下机器人1(也可称为水下航行器)发送运动及任务指令其中，用户可以通过监控终端2的键盘输入上述运动及任务指令。监控终端2包括大功率RF通讯设备，通讯距离可达5km，并且在通讯距离外可以通过3G信号与水下机器人1进行通讯。需要说明的是，监控终端2通过3G信号与水下机器人1进行通讯是指：监控终端2将运动及任务指令以3G信号发送给浮标通讯系统3，由浮标通讯系统3进一步通过CAN线缆转发给水下机器人1。监控终端2采用卫星通讯时，虽然会有5到15s的延时，但由于巡航速度较慢且水下机器人1具有自主智能性，所以延时不会对水下机器人动造成任何的影响。

监控终端2还用于实时获取和显示每个水下机器人的运动信息和任务完成状态，从而实现对每个水下机器人的状态的实时掌握，进而可以根据水下机器人1的实际状态及时调整指令。需要说明的是，监控终端3采用具有抗震及防水功能的外壳，从而可以适用于野外作业。

进一步，监控终端3包括显示设备，该显示设备可以为11寸触摸屏。监控终端3的续航能力可以为5个小时。

下面参考图3对水下机器人1的结构和功能进行说明。

水下机器人1可以根据接收到的运动及任务指令，完成对应的运动和任务。如图3所示，水下机器人1包括：机器人本体11、位于机器人本体11的内部的动力控制舱12、复合推进机构、第一浮力引擎13、第二浮力引擎14、挂载点和控制系统21。其中，水下机器人1可以工作于水深4至100米处。水下机器人1的尺寸为1.2米，直径22cm，其负载能力为10公斤。

复合推进机构包括CPG仿生推进机构15和滑翔翼16。其中，CPG(Central PatternGenerator，中央模式发生器)仿生推挤机构15位于机器人本体1的尾部，用于采用中央模式生成器CPG仿生形式进行正弦摆动推进。CPG仿生推进机构15作为水下机器人1的辅助推进机构为正弦摆动的仿生推进机构，模拟鱼类的仿生推进技术原理，主动力采用CPG单关节摆动推进，实现机器人推进的高效、低噪、灵活等特性，能够将对水环境的污染降到最低。CPG仿生推进机构15在何种频率及摆幅之下能够达到最高效率，以及不同频率、摆幅之间的平滑切换。CPG仿生推进机构15仿生快速推进续航时间为3至5个小时，推进水平速度可以达到2m/s。

滑翔翼16位于机器人本体1的左侧部和右侧部，均为水平滑翔翼，用于滑翔推进。滑翔翼16将滑翔机的原理引入到水下，依靠重力和浮力的差，采用滑翔推进的方式，不需要额外动力即可实现运动。依据此原理设计能够在水下环境中进行长时间、大范围持续监控和检测的水下机器人系统。如果结合太阳能技术，本发明更能够实现对监控、检测地点进行持续数月不间断的监控。

本发明采用滑翔推进方式，可以保证垂直运动和水平运动推进能够达到最优，保证滑翔推进续航时间为3至7天，巡航推进水平速度可以达到0.25m/s。

水下机器人1采用CPG仿生推进+滑翔推进的复合推进的设计方式，具备长时间续航能力并适合于复杂水环境，可以兼顾机动性与高续航能力，能够根据不同的需求在水下选择不同的航行方式。本发明充分利用滑翔推进的高续航能力和低噪音，利用仿生推进的高效率、灵活性特性，使通用水下机器人平台具备续航能力强、环境污染少、运动机动性能好等运动特色。水下机器人1在低速巡航时适用于湖泊、水库、湿地、泳池等水体中，由于采用仿生辅助推进，可以适用于低流速的河流中，且采用仿生推进方式对生态环境无污染。

第一浮力引擎13位于动力控制舱12内的后部，第二浮力引擎14位于动力控制舱12内的前部。其中，第一浮力引擎13和第二浮力引擎14可以采用伸缩气囊。

挂载点位于机器人本体1的底部，用于挂载水样采集设备4，并将水样采集设备4采集的数据融合后发送至监控终端2。其中，水下机器人1可以包括第一至第四挂载点，其中，第一挂载点17和第二挂载点18位于机器人本体1底部的前方，第三挂载点19和第四挂载点20位于机器人本体1底部的后方。在本发明的实施例中，挂载点挂载水样采集设备4的标准通讯接口为RS485接口，可以装载多种设备，适用范围广。

控制系统21位于机器人本体1的内部，用于检测机器人主体1的运动传感数据和信息传感数据，根据运动及任务指令对上述运动传感数据和信息传感数据进行融合，以对水下机器人1的运动路径进行规划，完成运动及任务指令对应的运动和任务。

在本发明的示例中，运动传感数据为水下机器人1的航行姿态数据，包括：三轴加速度、三轴偏转角、三轴角加速度、三轴磁通量等。信息传感数据为水下机器人1的环境数据，包括：下潜深度、距离水底深度、GPS信息和前方障碍信息等。

本发明采用多传感网络融合的技术原理，采用了多个水下机器人协作控制算法、多智能体蚁群算法，使多个水下机器人分工明确，可以同时完成多个任务，实现多个水下机器人信息共享，从而可以降低单个水下机器人的设计难度、成本和风险降低。并且，对于整个水下机器人平台而言整体性能更加突出，鲁棒性更强，从而系统能够更加高效的完成所设定的任务。

由于一般水下机器人完成任务都是单体机器人完成的。但是单体机器人设计复杂，成本高，并且很多任务无法完成。而本发明采用多传感器网络技术实现分布式控制的多水下机器人的协作，可以对水下机器人个体建立分层任务分配模型，通过群体协作的方式对目标水域进行大范围、长时间、自动化的全方位监控。利用无线传感网络技术进行多水下机器人的协作算法研究，本发明可以使用两台水下水下机器人之间相互协作，在具有多种不确定因素的环境下水下机器人之间的协作避碰算法和策略、队形控制及任务分配，实现对目标水域进行全方位的监控。

本发明可以在上层建立自增强学习模型，水下机器人自动分化为不同类型任务的专家，实现稳定、灵活的任务分工。在下层基于蚁群算法模型来实现任务分配。通过上层与下层的配合实现水中机器人的编队航行、自主避障、协作测量等任务。

进一步，水下机器人1具有应急预警措施，控制系统21还用于根据运动传感数据和信息传感数据检测到紧急状况时，发出警报信号并自动浮出水面。

在本发明的一个实施例中，动力控制舱12、CPG仿生推进机构15、滑翔翼16、第一浮力引擎13、第二浮力引擎14以及挂载点、动力电池均采用可拆卸模块化组成。其中，动力电池和控制系统均安排在导轨上。

水下机器人1的机械结构采用模块化结构，每一部分都可单独拆卸更换，在物理上实现模块化。独立的承压电池(动力电池)和数据模块很容易通过水下机器人顶上的舱口进行更换。更换电池和数据模块省去了电池充电和数据下载的时间，使有效检测时间成倍增加。其中，水下机器人1的动力电池可以采用锂电池。

此外，由于一般水下机器人采用定制化的设计，专用任务设计专用的水下机器人，智能完成单一任务，没有通用性。而本发明的水下机器人采用模块化的设计方式，传感器外挂使用，可根据监测需要进行外挂传感器更换，提供24V直流电源与标准RS485接口，软件具有可扩展性可实现传感器的统一管理。并且，所涉及的外设接口均满足GB要求。

浮标通讯系统3浮于水面上，并且与监控终端2进行通信，用于通过CAN线缆与水下机器人1连接以通过CAN线缆接收上述运动及任务指令，并在水下机器人1的拖曳下运动，获取水下机器人1的定位信息和通讯信息。

如图4和图5所示，浮标通讯系统3包括：浮筒31、自动收放线缆系统32和通讯定位设备33。在本发明的一个实施例中，浮筒31为纺锤形，从而利于减少浮筒31前进的阻力。

自动收放线缆系统32位于浮筒的上方，用于调整CAN线缆的长度以控制浮标通讯系统3在水下机器人1的拖曳下运动。具体地，自动收放缆系统32能够根据设定的深度，自动调整CAN线缆的长短，从而保证水下机器人1的定位精度。在本发明的示例中，CAN线缆的长度可以为120米，浮标通讯系统3的尺寸为0.6*0.8m。

在本发明的一个实施例中，水下机器人1上设置有探测障碍物的声纳，可以防止CAN线缆与水草等障碍物缠绕。水下机器人1可以根据航行的方向、航行深度、线缆长度、浮标GPS信息等信息来进行精确定位。

通讯定位设备33设置于框架上，通过卫星信号或射频RF信号与监控终端2进行通信，用于向监控终端2发送水下机器人1运动的状态和任务完成状态，以及接收监控终端2返回的运动及任务指令并转发给水下机器人1，从而控制水下机器人1执行对应的运动和任务。

由上可知，本发明的水下机器人平台采用浮标通讯系统和水下机器人相结合的方式进行水下定位、遥控通讯及视频通讯。利用GPS定位、下潜深度、缆绳距离、航行方向等信息进行综合计算得出水下机器人的精确位置，无需辅助定位设备且定位精确。

水样采集设备4通过标准化接口与水下机器人1进行通信，用于采集并记录水样信息。其中，水样采集设备4挂载到水下机器人1的挂载点上，设计成杆状形状。水样采集设备4可以包括多个传感器采集设备。

如图6所示，水样采集设备4包括：标准通讯接口41、采样瓶42和控制阀门43。其中，标准通讯接口41与水下机器人1的挂载点相连，用于实现与水下机器人1的控制系统进行通信，接收来自控制系统的采样信号。采样瓶42可以存储采样得到的水样。其中，采样瓶的容量为50ml，采用聚氯乙烯(PVC)制成，具有重量轻、不易碎、纯度好的特点。

控制阀门43连接至采样瓶42，用于在接收到采样信号后打开，自动进水，完成后控制阀门43自动关闭，并向标准通讯接口41上传采样结束信息，由标准通讯接口41将采样结束信息发送至控制系统。其中，控制阀门43采用一个直流电机控制采样瓶的阀门。

在本发明的一个实施例中，挂载点挂载水样采集设备4的标准通讯接口为RS485接口。

水样采集设备4通过标准化接口与水下机器人1进行通讯，能够通过遥控或自动完成水样采集工作，并记录水样采集相关信息。本发明通过一次监测能够对10个取样点进行水样采样。该水样采集设备4具备智能算法，能够根据采样进程自动进行重心调节，而不破坏水下机器人整体的重心及运动轨迹。

如图7所示，本发明实施例的水下机器人平台还包括：装载搬运系统5，可以方便的搬运水下机器人1和浮标通讯系统3，并且具有存放水下取样设备和多参数水质检测仪等传感器的空间，可以存放上述设备。此外，水样采集设备4还可以方便的将水下机器人1放置于水下。

此外，本发明还包括有车载设备和系统平台，其中，车载设备包括3块中控显示屏，其续航能力可以达到48小时，具有RF无线电台、卫星通讯和3G通讯三种通讯方式。系统平台可以同时监控5台通用水下机器人平台的位置信息，并随时更改运动目标，并且能够同步存储通用水下机器人平台传输数据，并通过网络进行查看。

图8为根据本发明实施例的水下机器人平台的电气控制分层结构示意图。

如图8所示，本发明的水下机器人平台电气控制分层结构如下：运动层、传感层、控制层、通讯层和监控层。

(1)运动层

运动层的执行主体主要包括水下机器人1。运动层是底层运动控制单元，可以将抽象的运动指令分解成电机、引擎之间的运动关系，并通过驱动器驱动电机执行。其中运动控制卡采用进口PMAC多轴运动控制器，电机采用MAXON电机，以保证运动的精确性和稳定性。

(2)传感层

传感层的执行主体主要包括水下机器人1和挂载其上的水样采集设备4。传感层包括：运动传感与信息传感。其中，运动传感主要测量水下机器人的航行姿态，包括三轴加速度、三轴偏转角、三轴角加速度、三轴磁通量等。信息传感主要感知机器人周围环境，包括下潜深度、距离水底深度、GPS信息、前方障碍等。

(3)控制层

控制层的执行主体主要包括水下机器人1、监控终端2和浮标通讯系统3。控制层采用ARM Cortex-A8处理器的工业级嵌入式主板，采用WinCE嵌入式操作系统。主要根据接收到的指令和任务，对传感信息进行融合，进行路径规划并建立运动模型，分解为运动层所能够接受的任务，并对运动层进行控制。浮标通讯系统和水下机器人分别有一个控制模块，相互之间通过工业CAN总线线缆进行通讯。

(4)通讯层

通讯层的执行主体主要包括监控终端2和浮标通讯系统3。通讯层主要完成浮标通讯系统3与监控终端2的数据通讯，可根据实际环境进行通讯方式的选择。其中，通讯层具有RF通讯和3G通讯两种通讯模式可供选择，并且还可根据实际需要进行通讯模式的扩展，不限于上述两种通讯方式。

(5)监控层

监控层的执行主体主要包括监控终端2。监控层接收通讯层的数据信息，通过图形化的方式显示到显示屏上。并能够通过键盘对水下机器人进行直接的遥控和指令控制。监控层可以设定相关区域，对水下机器人进行随点随行的设定。例如，用户可以通过鼠标点击和深度输入直接设定水下机器人航行路径。监控层具备扩展功能，能够同时对多达8个水下机器人进行独立的航点设定，并实时显示水下机器人的位置。

根据本发明实施例的水下机器人平台，采用CPG仿生推进和滑翔推进结合的推进方式，利用无线传感网络技术对多个水下机器人进行协作控制，使其能够在海洋、湖泊、河流中进行长时间、大范围、自动化、全天候的水下探测、监控和作业，具有较高的实时性、移动性和高效性以及长时间的续航能力。本发明采用实时的通讯手段、自动化采样设备和智能的协作导航算法，利用无线传感网络技术，实现多个水下机器人的协作运动。多个水下机器人之间可进行编队运动，可大大提高水下搜索、探测等的效率，同时减少单个机器人的成本和设计难度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (9)

1.一种水下机器人平台，其特征在于，包括：至少一个水下机器人、监控终端、浮标通讯系统和水样采集设备，其中，

所述监控终端用于向每个所述水下机器人发送运动及任务指令，并实时获取和显示每个所述水下机器人的运动信息和任务完成状态；

所述浮标通讯系统浮于水面上，并且与所述监控终端进行通信，用于通过CAN线缆与所述水下机器人连接以通过CAN线缆接收所述运动及任务指令，并在所述水下机器人的拖曳下运动，获取所述水下机器人的定位信息和通讯信息；

所述水样采集设备通过标准化接口与所述水下机器人进行通信，用于采集并记录水样信息，其中，所述水样采集设备包括：标准通讯接口、采样瓶和控制阀门，

所述标准通讯接口与所述水下机器人的挂载点相连，用于实现与所述水下机器人的控制系统进行通信，接收来自所述控制系统的采样信号；

采样瓶，用于存储采样得到的水样；

控制阀门，所述控制阀门连接至所述采样瓶，用于在接收到采样信号后打开，自动进水，完成后所述控制阀门自动关闭，并向所述标准通讯接口上传采样结束信息，由所述标准通讯接口将所述采样结束信息发送至所述控制系统；

所述水下机器人用于根据接收到的运动及任务指令，完成对应的运动和任务，所述水下机器人包括：机器人本体、动力控制舱、控制系统、复合推进机构、第一和第二浮力引擎以及挂载点，其中，

所述动力控制舱位于所述机器人本体的内部；

所述复合推进机构包括：CPG仿生推进机构和滑翔翼，所述CPG仿生推进机构位于所述机器人本体的尾部，用于采用中央模式生成器CPG仿生形式进行正弦摆动推进；

所述滑翔翼位于所述机器人本体的左侧部和右侧部，用于滑翔推进；

所述第一浮力引擎位于所述动力控制舱内的后部，所述第二浮力引擎位于所述动力控制舱内的前部；

所述挂载点位于所述机器人本体的底部，用于挂载所述水样采集设备，并将所述水样采集设备采集的数据融合后发送至所述监控终端；

所述控制系统位于所述机器人本体的内部，用于检测所述机器人主体的运动传感数据和信息传感数据，根据所述运动及任务指令对所述运动传感数据和信息传感数据进行融合，以对所述水下机器人的运动路径进行规划，完成所述运动及任务指令对应的运动和任务。

2.如权利要求1所述的水下机器人平台，其特征在于，所述动力控制舱、CPG仿生推进机构、滑翔翼、第一和第二浮力引擎以及挂载点均采用可拆卸模块化组成。

3.如权利要求1所述的水下机器人平台，其特征在于，所述控制系统还用于在根据所述运动传感数据和信息传感数据检测到紧急状况时，发出警报信号并自动浮出水面。

4.如权利要求1所述的水下机器人平台，其特征在于，所述运动传感数据为所述水下机器人的航行姿态数据，包括：三轴加速度、三轴偏转角、三轴角加速度、三轴磁通量；

所述信息传感数据为所述水下机器人的环境数据，包括：下潜深度、距离水底深度、GPS信息和前方障碍信息。

5.如权利要求1所述的水下机器人平台，其特征在于，所述水下机器人包括第一至第四挂载点，其中，所述第一和第二挂载点位于所述机器人本体底部的前方，所述第三和第四挂载点位于所述机器人本体底部的后方。

6.如权利要求1所述的水下机器人平台，其特征在于，所述浮标通讯系统包括：

浮筒；

自动收放线缆系统，所述自动收放线缆系统位于所述浮筒的上方，用于调整所述CAN线缆的长度以控制所述浮标通讯系统在所述水下机器人的拖曳下运动；

通讯定位设备，所述通讯定位设备通过卫星信号或射频RF信号与所述监控终端进行通信，用于向所述监控终端发送所述水下机器人运动的状态和任务完成状态，以及接收所述监控终端返回的运动及任务指令，并将所述运动及任务指令转发给所述水下机器人。

7.如权利要求1所述的水下机器人平台，其特征在于，所述监控终端包括具有抗震及防水功能的外壳。

8.如权利要求1所述的水下机器人平台，其特征在于，所述挂载点挂载所述水样采集设备的标准通讯接口为RS485接口。

9.如权利要求1所述的水下机器人平台，其特征在于，还包括：

装载搬运系统，用于搬运所述水下机器人和所述浮标通讯系统、存放所述水样采集设备，以及将所述水下机器人放置于水下。