CN105259900A - 一种微波充电的水中机器人远程控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种微波充电的水中机器人远程控制系统，属于机器人控制领域，包括电机模块、蓄电池模块、控制器模块、微波发射模块、微波接收模块、视频采集模块、无线通信模块和用户终端模块；通过微波发射模块与微波接收模块使用微波通信进行远程电能无线传输，微波接收模块将微波信号转为电能，源源不断的给蓄电池模块进行充电，大大提高了机器人在水中的工作时间；用户通过用户终端模块实现远程可视化的控制水中机器人的进行工作，使用户控制更加方便；解决现有水中机器人远程无线充电的问题。

Description

一种微波充电的水中机器人远程控制系统
技术领域
本发明涉及一种机器人控制系统，特别是涉及一种微波充电的水中机器人远程控制系统。
背景技术
在我国，水下作业主要是依赖于人和简单的潜水器，复杂、危险的海洋环境对人的生命安全造成很大的威胁，而国家对海洋资源的开发力度又不断加大，这就必须需要一种新的智能化的机器设备来代替人去执行海下作业任务，需要开发一种新型的机器人控制系统。
随着我国水下技术和无线充电技术的不断发展，以及先进水下勘测仪器的应用。对高性能水下机器人的需求越来越大。传统的潜水器无法远程无线充电，常常会因为工作时间过长，电量耗尽而无法正常工作，给人们的水下作业带来困难。
发明内容
本发明提供一种微波充电的水中机器人远程控制系统，解决现有水中机器人远程无线充电的问题。
本发明通过以下技术方案解决上述问题：
一种微波充电的水中机器人远程控制系统，包括电机模块、蓄电池模块、控制器模块、微波发射模块、微波接收模块、视频采集模块、无线通信模块和用户终端模块；
所述电机模块的输入端与控制器模块的输出端连接；所述视频采集模块的输出端与控制器模块的输入端连接；所述无线通信模块与控制器模块连接；所述无线通信模块与用户终端模块无线连接；所述微波发射模块与微波接收模块无线连接；所述微波接收模块的输出端与蓄电池模块的输入端连接；所述蓄电池模块与电机模块、控制器模块、视频采集模块和无线通信模块连接供电。
上述方案中，所述微波接收模块包括接收天线、微波整流器和逆变器；所述接收天线的输出端与微波整流器的输入端连接；所述微波整流器的输出端与逆变器输入端连接；所述逆变器的输出端与蓄电池模块的输入端连接。
上述方案中，所述电机模块包括驱动电路、三个电机和三个螺旋桨；所述驱动电路输入端与控制器模块的输出端连接；所述驱动电路的输出端与各电机的输入端连接；所述每个电机的输出端与一个螺旋桨的输入端连接。
上述方案中，所述蓄电池模块包括蓄电池、稳压电路和电量检测电路；所述蓄电池的输出端与稳压电路的输入端连接；所述稳压电路与电机模块、控制器模块、视频采集模块和无线通信模块连接；所述电量检测电路的输入端与蓄电池连接；电量检测电路的输出端与控制器模块连接。
上述方案中，所述无线通信模块与用户终端模块使用WIFI网络进行无线通信。
上述方案中，所述视频采集模块包括录像机、电机和驱动电路；驱动电路的输入端与控制器模块的输出端连接，驱动电路的输出端与电机的输入端连接；电机的输出端与录像机连接；录像机的输出端与控制器模块连接。
上述方案中，所述用户终端模块为手机或平板电脑。
本发明的优点与效果是：
本发明提供一种微波充电的水中机器人远程控制系统，使用视频采集模块能清楚采集水下情况，使人们能很好了解深水的水中情况；通过微波发射模块与微波接收模块使用微波通信进行远程电能无线传输，微波接收模块将微波信号转为电能，源源不断的给蓄电池模块进行充电，大大提高了机器人在水中的工作时间；用户通过用户终端模块实现远程可视化的控制水中机器人的进行工作，使用户控制更加方便；解决现有水中机器人远程无线充电的问题。
附图说明
图1为本发明系统原理框图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
一种微波充电的水中机器人远程控制系统，如图1所示，包括电机模块、蓄电池模块、控制器模块、微波发射模块、微波接收模块、视频采集模块、无线通信模块和用户终端模块；
所述电机模块的输入端与控制器模块的输出端连接；所述视频采集模块的输出端与控制器模块的输入端连接；所述无线通信模块与控制器模块连接；所述无线通信模块与用户终端模块无线连接；所述微波发射模块与微波接收模块无线连接；所述微波接收模块的输出端与蓄电池模块的输入端连接；所述蓄电池模块与电机模块、控制器模块、视频采集模块和无线通信模块连接供电。
微波发射模块，用于将电能转换为微波信号，把微波信号传给微波接收模块。
微波接收模块，包括接收天线、微波整流器和逆变器；所述接收天线的输出端与微波整流器的输入端连接；所述微波整流器的输出端与逆变器输入端连接；所述逆变器的输出端与蓄电池模块的输入端连接；用于接收微波发射模块传入的微波信号，把微波信号经过微波整流器把微波信号转换为电能，把电能传给蓄电池模块。
电机模块，包括驱动电路、三个电机和三个螺旋桨；所述驱动电路输入端与控制器模块的输出端连接；所述驱动电路的输出端与各电机的输入端连接；所述每个电机的输出端与一个螺旋桨的输入端连接；用于机器人姿态调整，能够很好模仿人的动作，使机器人能够在水中移动作业。
蓄电池模块，包括蓄电池、稳压电路和电量检测电路；所述蓄电池的输出端与稳压电路的输入端连接；所述稳压电路与电机模块、控制器模块、视频采集模块和无线通信模块连接；所述电量检测电路的输入端与蓄电池连接；电量检测电路的输出端与控制器模块连接。该模块为整个系统的能量来源，给各个模块进行供电，使系统能够正常工作。
视频采集模块包括摄像机、电机和驱动电路；摄像机的输出端与控制器模块连接；驱动电路的输入端与控制器模块连接；驱动电路的输出端与电机的输入端连接；电机的输出端与摄像机连接；用于采集水下的视频情况，其中电机转动控制摄像机转动，使其能拍摄到各个方向的视频。
控制器模块，用于接收视频采集模块传入的视频数据，将视频数据传给无线通信模块；用于接收无线通信模块传入的控制指令，将控制指令传给电机模块控制水下机器的动作；用于接收蓄电池模块传入的电量检测数据，对数据处理运算传给无线通信模块。
无线通信模块，用于接收用户终端模块传入的控制指令，将控制指令传给控制器模块；用于接收控制器模块传入的视频数据和电量数据，将视频数据和电量数据传给用户终端模块。
用户终端模块，用于供用户输入控制指令，将控制指令传给无线通信模块；用于接收无线通信模块传回的视频数据和电量数据，将视频数据和电量数据显示给用户，使用户能清楚了解水下情况和机器人工作情况；为了使用户携带更加方便，该模块为手机或平板电脑。
机器人在进入水中工作时，用户通过用户终端模块输入控制指令，用户终端模块将控制指令传给无线通信模块；无线通信模块接收用户终端模块传入的控制指令，将控制指令传给控制器模块；控制器模块接收无线通信模块传入的控制指令，将控制指令传给电机模块控制水下机器的动作；视频采集模块采集水下视频后，将视频数据传给控制器模块，控制器模块接收视频采集模块传入的视频数据，将视频数据传给无线通信模块，无线通信模块再将视频数据传给用户终端模块供用户查看。
在工作一定时间后，蓄电池模块会制动检测自身的电量，并将电量传给控制器模块；控制器模块接收蓄电池模块传入的电量检测数据，对数据处理运算传给无线通信模块；无线通信模块将电量数据传给用户终端模块，使用户能时刻了解机器人的电量情况，用户可以根据电量情况开启远程无线电能传输功能。微波发射模块将岸上的电能转换为微波信号，将微波信号传给微波接收模块，微波接收模块接收微波信号后，经过微波整流器把微波信号转为电能，微波接收模块把电能传给蓄电池模块，可以实现远程无线充电，使水中的机器人工作时间更加长，给用户水下作业带来方便，解决现有水中机器人远程无线充电的问题。

Claims (7)

1.一种微波充电的水中机器人远程控制系统，其特征在于：包括电机模块、蓄电池模块、控制器模块、微波发射模块、微波接收模块、视频采集模块、无线通信模块和用户终端模块；
所述电机模块的输入端与控制器模块的输出端连接；所述视频采集模块的输出端与控制器模块的输入端连接；所述无线通信模块与控制器模块连接；所述无线通信模块与用户终端模块无线连接；所述微波发射模块与微波接收模块无线连接；所述微波接收模块的输出端与蓄电池模块的输入端连接；所述蓄电池模块与电机模块、控制器模块、视频采集模块和无线通信模块连接供电。
2.根据权利要求1所述的一种微波充电的水中机器人远程控制系统，其特征在于：所述微波接收模块包括接收天线、微波整流器和逆变器；所述接收天线的输出端与微波整流器的输入端连接；所述微波整流器的输出端与逆变器输入端连接；所述逆变器的输出端与蓄电池模块的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种微波充电的水中机器人远程控制系统，其特征在于：所述电机模块包括驱动电路、三个电机和三个螺旋桨；所述驱动电路输入端与控制器模块的输出端连接；所述驱动电路的输出端与各电机的输入端连接；所述每个电机的输出端与一个螺旋桨的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的一种微波充电的水中机器人远程控制系统，其特征在于：所述蓄电池模块包括蓄电池、稳压电路和电量检测电路；所述蓄电池的输出端与稳压电路的输入端连接；所述稳压电路与电机模块、控制器模块、视频采集模块和无线通信模块连接；所述电量检测电路的输入端与蓄电池连接；电量检测电路的输出端与控制器模块连接。
5.根据权利要求1所述的一种微波充电的水中机器人远程控制系统，其特征在于：所述无线通信模块与用户终端模块使用WIFI网络进行无线通信。
6.根据权利要求1所述的一种微波充电的水中机器人远程控制系统，其特征在于：所述视频采集模块包括录像机、电机和驱动电路；驱动电路的输入端与控制器模块的输出端连接，驱动电路的输出端与电机的输入端连接；电机的输出端与录像机连接；录像机的输出端与控制器模块连接。
7.根据权利要求1所述的一种水中机器人远程控制系统，其特征在于：所述用户终端模块为手机或平板电脑。
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