CN105818945A - 一种潜水机器人通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种潜水机器人通信系统，其通过多个按深度依次分布的中继通信装置，为潜水机器人通信系统提供远程或者非常深度的通讯支持，克服现有技术中存在的通讯便不能在非常深的情况下掌握水下设备的运作状态而带来的安全隐患。

Description

一种潜水机器人通信系统

技术领域

本发明涉及一种潜水机器人通信系统，尤其涉及一种非常垂直深度的潜水机器人通信系统。

背景技术

海底有大量的资源，因此对于海底情况的探测是必要的，关于这种海底探测操作，已知的做法是通过借助多个远程操作的潜水机器人潜入海底进行探测作业，中国科技部将深海载人潜水机器人研制列为国家高技术研究发展计划(863计划)重大专项，启动“蛟龙号”载人深潜器的自行设计、自主集成研制工作。2009年至2012年，“蛟龙”号接连取得1000米级、3000米级、5000米级和7000米级海试成功。2012年7月，“蛟龙”号在马里亚纳海沟试验海区创造了下潜7062米的中国载人深潜纪录，同时也创造了世界同类作业型潜水机器人的最大下潜深度纪录。这意味着中国具备了载人到达全球99.8%以上海洋深处进行作业的能力。今年4月20日，被称为“潜龙二号”的“黄胖鱼”结束了印度洋海底探险。经过发明人大量的检索和现有技术的查询，发现现有技术的潜水机器人存在一个瓶颈，就是潜水机器人的通讯一般都是通过可收放的电缆进行通讯，也有一些通过无线通讯。对于电缆通讯方式，其存在电缆的束缚，电缆的长度本身就是限制，其次电缆束缚情况下，对潜水机器人的航行操作存在很大的影响，因为电缆本身巨大的重量会直接影响潜水机器人通信系统的变向操作。对于无线通讯，其存在通讯距离的限制，特别是对于深海潜水探测作业，往往会失去联系，尤其是海底情况复杂且存在其他干扰时，会出现各种状况。对于此，US7,331,394中公开了一种类似的潜水机器人方案。CN2626857Y公开了一种潜用可收、放式卫星收发天线浮球舱，CN101592649公开了一种可远程遥控自导航水质采样分析装置。这些装置均存在以上所述的各种不便。

基于此，发明人做出了本发明。

本发明要解决的技术问题：为了克服现有技术中存在的通讯便不能在非常深的情况下掌握水下设备的运作状态而带来的安全隐患，提供了一种具备深海通信能力的潜水机器人通信系统。

发明内容

本发明一方面提供一种潜水机器人通信系统，所述潜水机器人具备通信装置，所述中继通信器在所述通信装置与通信站之间进行通信中继。

更进一步的，所述中继通信器布置在水中，所述通信站布置在水面。

更进一步的，所述中继通信器为多个。

更进一步的，所述中继通信器包括电源、信号接收部、信号发射部以及外壳，所述外壳包裹所述电源、信号接收部和信号发射部，并且所述外壳被构造成使的所述中继通信器具备一定的比重。

更进一步的，至少两个所述中继通信器的比重不同。

更进一步的，所述中继通信器的不同的比重使具备相邻两个比重的中继通信器在水中以相隔一个深度的距离布置。

更进一步的，至少2个中继通信器的比重相同。

另一方面，所述中继通信器具备回收部。

更进一步的，所述中继通信器还具备控制器，所述回收部为电磁铁，所述控制器耦合电源以接受其电力，所述电磁铁通过开关连接所述电源，所述控制器耦合所述开关并控制器开断，所述控制器还连接所述信号接收部。

本发明的潜水机器人通信系统为现有技术，其可以具备多个水平推进器、探照灯、垂直推进器，各推进器一般由封装在内部的电机和螺旋桨组成，其一般还安装有多个摄像机和云台以及相应的控制电路。其中继通信器沿用了部分现有技术，即使用了具备多个推进器的动力部以及信号接收部，信号接收部具备多个接收器，所述控制部对多个接收器所接收到的信号进行比较并得到信号最强的接收器的方向信号，控制部根据所述方向信号控制动力部的推进器动作，使得中继通信器向着信号最强的方向水平移动。

本发明的潜水机器人通讯系统通过多个按深度依次分布的中继通信装置，为潜水机器人通信系统提供远程或者非常深度的通讯支持，克服现有技术中存在的通讯便不能在非常深的情况下掌握水下设备的运作状态而带来的安全隐患。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的说明。

实施例一。

本发明的潜水机器人通信系统通讯系统，所述潜水机器人通信系统具备通信装置，所述中继通信器在所述通信装置与通信站之间进行通信中继。潜水机器人通信系统一般进行深海，尤其是超深距离的深海探测，其通过通信装置与通信站进行通信，通信站为水面通信站。

更进一步的，所述中继通信器布置在水中，为通信装置和通信站之间通信提供中继站，所述通信站布置在水面。

更进一步的，所述中继通信器为多个。

更进一步的，所述中继通信器包括电源、信号接收部、信号发射部以及外壳，所述外壳中继通信器的其他部件并使其具备深水防水效果，并且所述外壳被构造成使的所述中继通信器具备一定的比重。中继通信器还使用了具备多个推进器的动力部以及信号接收部，信号接收部具备多个接收器，所述控制部对多个接收器所接收到的信号进行比较并得到信号最强的接收器的方向信号，控制部根据所述方向信号控制动力部的推进器动作，使得中继通信器向着信号最强的方向水平移动。

更进一步的，至少两个所述中继通信器的比重不同。

更进一步的，所述中继通信器的不同的比重使具备相邻两个比重的中继通信器在水中以相隔一个深度的距离布置。

更进一步的，至少2个中继通信器的比重相同，从而使得在同一水平面布置多于一个中继通信器以加强通信的信号。

另一方面，所述中继通信器具备回收部。

更进一步的，所述中继通信器还具备控制器，所述回收部为电磁铁，所述控制器耦合电源以接受其电力，所述电磁铁通过开关连接所述电源，所述控制器耦合所述开关并控制器开断，所述控制器还连接所述信号接收部。

实施例二。

本发明的潜水机器人通信系统，所述潜水机器人通信系统具备通信装置，所述中继通信器在所述通信装置与通信站之间进行通信中继。潜水机器人通信系统一般进行深海，尤其是超深距离的深海探测，其通过通信装置与通信站进行通信，通信站为岸上通信站。

更进一步的，所述中继通信器布置在水中，所述通信站布置在岸上。

更进一步的，所述中继通信器为多个。

更进一步的，所述中继通信器包括电源、信号接收部、信号发射部以及外壳，所述外壳包裹所述电源、信号接收部和信号发射部，并且所述外壳被构造成使的所述中继通信器具备一定的比重。

更进一步的，至少两个所述中继通信器的比重不同。

更进一步的，所述中继通信器的不同的比重使具备相邻两个比重的中继通信器在水中以相隔一个深度的距离布置。

更进一步的，至少2个中继通信器的比重相同。

另一方面，所述中继通信器具备回收部。

更进一步的，所述中继通信器还具备控制器，所述回收部为电磁铁，所述控制器耦合电源以接受其电力，所述电磁铁通过开关连接所述电源，所述控制器耦合所述开关并控制器开断，所述控制器还连接所述信号接收部。

实施例三。

本发明的潜水机器人通信系统，所述潜水机器人通信系统具备通信装置，所述中继通信器在所述通信装置与通信站之间进行通信中继。潜水机器人通信系统一般进行深海，尤其是超深距离的深海探测，其通过通信装置与通信站进行通信，通信站为水面通信站。

更进一步的，所述中继通信器布置在水中，为通信装置和通信站之间通信提供中继站，所述通信站布置在水面。

更进一步的，所述中继通信器为多个。

更进一步的，所述中继通信器包括电源、信号接收部、信号发射部以及外壳，所述外壳中继通信器的其他部件并使其具备深水防水效果，并且所述外壳被构造成使的所述中继通信器具备一定的比重。中继通信器还使用了具备多个推进器的动力部以及信号接收部，信号接收部具备多个接收器，所述控制部对多个接收器所接收到的信号进行比较并得到信号最强的接收器的方向信号，控制部根据所述方向信号控制动力部的推进器动作，使得中继通信器向着信号最强的方向水平移动。

更进一步的，至少两个所述中继通信器的比重不同。

更进一步的，所述中继通信器的不同的比重使具备相邻两个比重的中继通信器在水中以相隔一个深度的距离布置。

更进一步的，至少2个中继通信器的比重相同。

另一方面，所述中继通信器具备回收部。

更进一步的，所述中继通信器还具备控制器，所述回收部为电磁铁，所述控制器耦合电源以接受其电力，所述电磁铁通过开关连接所述电源，所述控制器耦合所述开关并控制器开断，所述控制器还连接所述信号接收部。

实施例四。

本发明的潜水机器人通信系统，所述潜水机器人通信系统具备通信装置，所述中继通信器在所述通信装置与通信站之间进行通信中继。潜水机器人通信系统一般进行深海，尤其是超深距离的深海探测，其通过通信装置与通信站进行通信，通信站为水面通信站。

更进一步的，所述中继通信器布置在水中，为通信装置和通信站之间通信提供中继站，所述通信站布置在水面。

更进一步的，所述中继通信器为多个。

更进一步的，所述中继通信器包括电源、信号接收部、信号发射部以及外壳，所述外壳包裹所述电源、信号接收部和信号发射部，并且所述外壳被构造成使的所述中继通信器具备一定的比重。外壳使用具备不同密度的材料来达到不同的比重，使的中继通信器能够悬浮在一定深度的海水中。

更进一步的，每所述中继通信器的比重不同。

更进一步的，所述中继通信器的不同的比重使具备相邻两个比重的中继通信器在水中以相隔一个深度的距离布置。这样，大体上看，所有中继通信器形成一条“虚线”，而通信信号在“虚线”的各个点之间得到传播。

另一方面，所述中继通信器具备回收部。

更进一步的，所述中继通信器还具备控制器，所述回收部为电磁铁，所述控制器耦合电源以接受其电力，所述电磁铁通过开关连接所述电源，所述控制器耦合所述开关并控制器开断，所述控制器还连接所述信号接收部。

实施例五。

一种潜水机器人通信系统通讯系统，其包括潜水机器人通信系统，中继通信器，通信站，所述潜水机器人通信系统具备通信装置，所述中继通信器在所述通信装置与通信站之间进行通信中继。潜水机器人通信系统一般进行深海，尤其是超深距离的深海探测，其通过通信装置与通信站进行通信，通信站为水面通信站。

更进一步的，所述中继通信器布置在水中，为通信装置和通信站之间通信提供中继站，所述通信站布置在水面。

更进一步的，所述中继通信器为多个。

更进一步的，所述中继通信器包括电源、信号接收部、信号发射部以及外壳，所述外壳包裹所述电源、信号接收部和信号发射部，并且所述外壳被构造成使的所述中继通信器具备一定的比重。外壳使用具备不同密度的材料来达到不同的比重，使的中继通信器能够悬浮在一定深度的海水中。

更进一步的，至少两个所述中继通信器的比重不同。

更进一步的，所述中继通信器的不同的比重使具备相邻两个比重的中继通信器在水中以相隔一个深度的距离布置。

更进一步的，至少2个中继通信器的比重相同，或者布置成每一种比重的中继通信器都具有若干个，将它们在一定直径内分布，这样使得中继通信器能够覆盖尽量大的范围，从而潜水机器人通信系统得到更大的活动范围而不至于失去联系。

另一方面，所述中继通信器具备回收部。

更进一步的，所述中继通信器还具备控制器，所述回收部为电磁铁，所述控制器耦合电源以接受其电力，所述电磁铁通过开关连接所述电源，所述控制器耦合所述开关并控制器开断，所述控制器还连接所述信号接收部。

实施例六。

一种潜水机器人通信系统通讯系统，其包括潜水机器人通信系统，中继通信器，通信站，所述潜水机器人通信系统具备通信装置，所述中继通信器在所述通信装置与通信站之间进行通信中继。潜水机器人通信系统一般进行深海，尤其是超深距离的深海探测，其通过通信装置与通信站进行通信，通信站为水面通信站。

更进一步的，所述中继通信器布置在水中，为通信装置和通信站之间通信提供中继站，所述通信站布置在水面。

更进一步的，所述中继通信器为多个。

更进一步的，所述中继通信器包括电源、信号接收部、信号发射部以及外壳，所述外壳包裹所述电源、信号接收部和信号发射部，并且所述外壳被构造成使的所述中继通信器具备一定的比重。外壳使用具备不同密度的材料来达到不同的比重，使的中继通信器能够悬浮在一定深度的海水中。信号发射部还具备信号放大功能，使得信号得到放大进而能够传送更远的距离。

更进一步的，至少两个所述中继通信器的比重不同。

更进一步的，所述中继通信器的不同的比重使具备相邻两个比重的中继通信器在水中以相隔一个深度的距离布置。

更进一步的，至少2个中继通信器的比重相同，或者布置成每一种比重的中继通信器都具有若干个，将它们在一定直径内分布，这样使得中继通信器能够覆盖尽量大的范围，从而潜水机器人通信系统得到更大的活动范围而不至于失去联系。

另一方面，所述中继通信器具备回收部。

更进一步的，所述中继通信器还具备控制器，所述回收部为电磁铁，所述控制器耦合电源以接受其电力，所述电磁铁通过开关连接所述电源，所述控制器耦合所述开关并控制器开断，所述控制器还连接所述信号接收部。

实施例六。

本发明的潜水机器人通信系统通讯系统，其包括潜水机器人通信系统，中继通信器，通信站，所述潜水机器人通信系统具备通信装置，所述中继通信器在所述通信装置与通信站之间进行通信中继。潜水机器人通信系统一般进行深海，尤其是超深距离的深海探测，其通过通信装置与通信站进行通信，通信站为水面通信站。

更进一步的，所述中继通信器布置在水中，为通信装置和通信站之间通信提供中继站，所述通信站布置在水面。

更进一步的，所述中继通信器为多个。

更进一步的，所述中继通信器包括电源、信号接收部、信号发射部以及外壳，所述外壳包裹所述电源、信号接收部和信号发射部，并且所述外壳被构造成使的所述中继通信器具备一定的比重。外壳使用具备不同密度的材料来达到不同的比重，使的中继通信器能够悬浮在一定深度的海水中。信号发射部还具备信号放大功能，使得信号得到放大进而能够传送更远的距离。

更进一步的，至少两个所述中继通信器的比重不同。

更进一步的，所述中继通信器的不同的比重使具备相邻两个比重的中继通信器在水中以相隔一个深度的距离布置。

更进一步的，至少2个中继通信器的比重相同，或者布置成每一种比重的中继通信器都具有若干个，将它们在一定直径内分布，这样使得中继通信器能够覆盖尽量大的范围，从而潜水机器人通信系统得到更大的活动范围而不至于失去联系。

特别的是，所述中继通信器不具备回收部。在这种情况下，将中继通信器构造得廉价而环保，而不需要回收，这样可以免去回收时的步骤和投入的经济、精力。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种潜水机器人通信系统，所述潜水机器人通信系统包括潜水机器人，所述潜水机器人具备通信装置，所述潜水机器人通过通信装置与通信对象进行通信，其特征在于，所述通信包括使用中继通信器在所述通信装置与通信对象之间进行通信中继。

2.如权利要求1所述的潜水机器人通信系统，其特征在于，所述中继通信器布置在水中，并且所述中继通信器为多个。

3.如权利要求2所述的潜水机器人通信系统，其特征在于，所述中继通信器包括电源、信号接收部、信号发射部、动力部、控制部以及外壳，所述外壳包裹所述电源、信号接收部、信号发射部、动力部、控制部，并且所述外壳被构造成使的所述中继通信器具备一定的比重，并且所述信号接收部具备多个接收器，所述控制部对多个接收器所接收到的信号进行比较并得到信号最强的接收器的方向信号，所述动力部具备不同方向上的水平推进器，所述控制部根据所述方向信号控制动力部的水平推进器动作。

4.如权利要求3所述的潜水机器人通信系统，其特征在于，至少两个所述中继通信器的比重不同。

5.如权利要求4所述的潜水机器人通信系统，其特征在于，至少两个个中继通信器的比重相同。

6.如权利要求5所述的潜水机器人通信系统，其特征在于，具备相邻两个比重的中继通信器在水中以相隔一个深度的距离布置。

7.如权利要求6所述的潜水机器人通信系统，其特征在于，所述距离小于中继通信器的通信距离的三分之二。