CN108557041A - 一种双模态六自由度水下机器人及其操控方法 - Google Patents

一种双模态六自由度水下机器人及其操控方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108557041A
CN108557041A CN201810345904.6A CN201810345904A CN108557041A CN 108557041 A CN108557041 A CN 108557041A CN 201810345904 A CN201810345904 A CN 201810345904A CN 108557041 A CN108557041 A CN 108557041A
Authority
CN
China
Prior art keywords
robot
wall surface
propulsive mechanism
underwater robot
sealed compartment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810345904.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108557041B (zh
Inventor
陈波
苏怀智
周仁练
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hohai University HHU
Original Assignee
Hohai University HHU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hohai University HHU filed Critical Hohai University HHU
Priority to CN201810345904.6A priority Critical patent/CN108557041B/zh
Publication of CN108557041A publication Critical patent/CN108557041A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108557041B publication Critical patent/CN108557041B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/52—Tools specially adapted for working underwater, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/14—Control of attitude or depth
    • B63G8/16—Control of attitude or depth by direct use of propellers or jets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/38—Arrangement of visual or electronic watch equipment, e.g. of periscopes, of radar
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B63G2008/002—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned
    • B63G2008/005—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned remotely controlled
    • B63G2008/007—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned remotely controlled by means of a physical link to a base, e.g. wire, cable or umbilical

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种双模态六自由度水下机器人，其特征在于，由动力系统、采集系统、控制系统、本体模块(8)四个部分组成，所述动力系统、所述采集系统均安装在所述本体模块(8)上，所述控制系统电连接所述动力系统、所述采集系统。所述本体模块(8)包括密封舱(10)；所述动力系统包括Z方向推进机构、X方向推进机构、Y方向推进机构，所述Z方向推进机构、所述X方向推进机构、所述Y方向推进机构均安装在所述密封舱(10)上。本发明“一机多用”，采用模块化设计，便于拆卸、更换和拓展功能。该机器人具备浮游、爬壁两种模态，实用性强，适用范围广。

Description

一种双模态六自由度水下机器人及其操控方法
技术领域
本发明涉及一种双模态六自由度水下机器人及其操控方法，属于水库大坝安全检测的水 下机器人技术领域。
背景技术
我国是水电大国，截至2013年底已建水库大坝98002座，然而，其中约36％为病险工 程，并且，近年来我国又新增了许多300米级特高坝工程。随着时间的推演，工程老化等问 题不可避免，特别是对于西南地区具有“三高一强”特点的特高坝工程，安全检测亦会越来 越重要和困难。
常规的点式观测，难免存在覆盖不全面的问题。对于人工巡检，能到达的地方也非常有 限，且人工携带的仪器设备能探测到的范围也相当有限。
随着机器人技术的发展，水下机器人被引入大坝安全检测领域，拓宽了检测的覆盖范围。 然而，由于库区水体常携带有大量泥沙、生物碎片等，且水流条件复杂。机器人在水中受水 流影响，易导致本体摇晃、摄像机成像模糊等问题。水下爬壁机器人因其能在固定壁面上行 走，使其具备一定的抗水流干扰的能力而运动相对平稳。但如何协调好“行走”和“吸附” 两者之间的关系仍是目前爬壁机器人技术要处理的关键问题。可靠的吸附能力是水下爬壁机 器人完成壁面作业的关键前提。目前比较成熟的吸附方式是磁吸附和真空负压吸附。其中磁 吸附仅适用于磁化材料壁面，对于混凝土壁面难以推广。由于水下环境极其复杂，且水压力 随机器人下潜深度增大而增大，真空吸附技术在水下也受到限制。
爬壁机器人的行走方式主要有足式移动、框架式移动、履带式移动、轮式移动等。足式 移动方式突出缺点是重心不稳、流体阻力大、运动不连续等；框架式移动机构运动迟缓；履 带式移动转向困难；轮式移动连续稳定且运动速度较快，是较理想的水下爬壁机器人移动方 式。
现有水下轮式爬壁机器人大都采用驱动轮，即通过电机驱动轮子，使轮子在接触面上获 得与运动方向相同的摩擦力来实现机器人的运动，如专利申请CN106347607A和专利申请 CN103253312A。壁面与轮子间的摩擦力是实现机器人运动的关键要素之一。然而实际工程 中，水下壁面常被水藻、苔藓等覆盖或附着淤泥等，使得车轮“打滑”，使机器人运动困难。
再者，现有水下爬壁机器人定位壁面通常基于声学定位，例如专利申请CN106272559A。 但机器人在水下运动过程中发动机的噪声以及螺旋桨和机器人本体扰动水体的噪声对声学 定位有很大的干扰。特别是对于水电站水库大坝，进水口附近的噪音影响更为显著。
此外，现有水下机器人模态转换复杂，特别是从浮游模态转化为爬壁状态时，需要不断 调整机器人姿态，操控过程较为繁杂。并且，现有水下机器人抵抗壁面撞击的能力普遍较弱。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种双模态六自由度水下机器 人及其操控方法，对壁面适应性强、抗撞击能力强、具备模态切换功能。
为达到上述目的，本发明提供一种双模态六自由度水下机器人，包括动力系统、控制系 统、本体模块、采集系统，所述动力系统、所述采集系统均安装在所述本体模块上，所述控 制系统电连接所述动力系统、所述采集系统。
优先地，所述本体模块包括密封舱；所述动力系统包括Z方向推进机构、X方向推进机 构、Y方向推进机构，所述Z方向推进机构、所述X方向推进机构、所述Y方向推进机构均安装在所述密封舱上。
优先地，所述Z方向推进机构包括四个带直流无刷驱动电机和螺旋桨的螺旋推进器，四 个所述螺旋推进器包括左前螺旋推进器、右前螺旋推进器、右后螺旋推进器和左后螺旋推进 器，四个所述螺旋推进器竖向固定设置在所述密封舱内部；所述X方向推进机构包括两个带 直流无刷驱动电机和螺旋桨的螺旋推进器，两个所述螺旋推进器包括右侧螺旋推进器5和左 侧螺旋推进器，所述右侧螺旋推进器5和左侧螺旋推进器对称地封装固定设置在所述密封舱 左右侧；所述Y方向推进机构包括带直流无刷驱动电机和螺旋桨的头部螺旋推进器，所述头 部螺旋推进器固定设置在所述密封舱前侧或后侧。
优先地，所述采集系统包括密封盖、若干个透明板、若干个摄像头和若干个照明灯，所 述密封舱顶壁上开设配合所述密封盖的敞口一，所述密封盖密封连接所述敞口一，所述密封 舱侧壁上开设若干个配合所述透明板的敞口二，所述透明板均密封固定设置在一个所述敞口 二上，所述透明板里侧均固定设置一所述摄像头、一所述照明灯。
优先地，所述本体模块包括小车模块和多个防撞触角,所述小车模块固定设置在所述密 封舱底部，所述密封舱顶壁和四个侧壁上开设多个配合所述防撞触角的收纳槽。
优先地，所述小车模块包括车架和至少三个万向轮,所述车架固定设置在所述密封舱底 部，至少三个所述万向轮固定连接所述车架。
优先地，所述万向轮包括支架、两个滚轮、连接轴和压力传感器，所述支架上端固定连 接所述车架，所述支架下端横向开设配合所述连接轴中端的通孔，所述连接轴的两端分别卡 合连接一所述滚轮的中部；所述压力传感器内嵌在所述连接轴外侧壁上。
优先地，所述防撞触角包括驱动小电机、连杆、触头、弹簧、卡簧、滑动轴承、套筒、触碰离合开关和滚动轴承,所述连杆的一端垂直固定连接所述套筒，所述连杆的另一端伸入 所述滑动轴承中，所述连杆的另一端沿半径方向延伸形成凸沿滑动连接所述滑动轴承内侧 壁，所述卡簧套设并固定连接所述连杆，所述弹簧位于所述滑动轴承、所述卡簧之间，所述 弹簧内直径小于所述滑动轴承外直径、所述卡簧，所述触碰离合开关固定设置在所述滑动轴 承内部，所述滚动轴承的右端转动连接所述滑动轴承左端；所述驱动小电机竖向固定设置在 所述密封舱(10)内部，所述驱动小电机的输出轴上套设并固定连接所述套筒(28)。
优先地，所述触头包括支架、滚轮和连接轴，所述支架右端固定连接所述滚动轴承的左 端，所述连接轴固定连接滚轮中心，所述支架左端转动连接所述连接轴；还包括多个挂架和 两个把手，两个所述把手、多个所述挂架对称地固定设置在所述密封舱上。
优先地，所述控制系统包括水下电缆、控制箱、计算机、触摸屏、控制开关、键盘、控制摇杆、陀螺仪和报警显示灯，所述计算机内嵌在所述控制箱中，所述控制摇杆下端内嵌所述陀螺仪，所述触摸屏内嵌在所述控制箱上，所述控制摇杆安装在所述控制箱上，所述控制开关电连接所述计算机，所述键盘内嵌在所述控制箱上，所述报警显示灯电连接所述计 算机，所述计算机通过所述水下电缆电连接所述Z方向推进机构、所述X方向推进机构、所 述Y方向推进机构、若干个摄像头、若干个照明灯、所述压力传感器，所述触碰离合开关电 连接所述报警显示灯。
优先地，一种双模态六自由度水下机器人的操控方法，包括以下步骤：
S1、将水下机器人放入水坝中，机器人处于浮游状态；
S2、通过键盘输入目标壁面方向；
S3、操作控制摇杆，控制机器人底面朝向目标壁面；
S4：操控机器人向目标壁面移动；
S5：操控机器人贴附于目标壁面；
S6：校核水下机器人是否吸附成功；
S7：开启水下机器人的吸附模式，进行壁面作业。
优先地，步骤S3包括以下步骤：
步骤S31：在控制系统中输入检测周期T、第一阙值β1和第二阙值β2，第一阙值β1和第 二阙值β2之间的范围为目标区间，设机器人底面外法线n2所在的方向为第二方向，周期检测 机器人底面外法线n2所在的方向，通过九轴传感器检测机器人底面外法线n2所在的方向；
步骤S32：设目标壁面外法线n1所在的方向为第一方向，周期计算第二方向与第一方向 夹角θ；
步骤S33：周期比较所述夹角θ与目标区间的关系；
步骤S34：若夹角θ在目标区间之外，通过所述Z方向推进机构调整机器人底面外法线n2所在的方向，直至夹角θ包含于目标区间，顶部四个螺旋推进器以相同功率运行，使机器人 朝目标壁面移动，重复步骤S31-步骤S34。
优先地，所述步骤S5包括以下步骤：
步骤S51：在控制系统中输入检测周期T、第三阙值P03、第四阙值P04和第五阙值P05，每隔周期T提取四个压力传感器的反馈值P1,P2,P3,P4；
步骤S52：最大值maxP＝max{P1,P2,P3,P4}，比较最大值maxP与第三阙值P03的关系，当且仅当maxP≥P03时进入下一步骤，否则继续操控水下机器人向目标壁面移动；
步骤S53：max|▽P|＝max{|P1-P2|,|P1-P3|,|P1-P4|,|P2-P3|,|P2-P4|,|P3-P4}，比较最大绝 对差值max|▽P|与第四阙值P04的关系，当且仅当max|▽P|≤P04时进入下一步骤，否则继 续操控水下机器人向目标壁面移动；
步骤S54：最小值minP＝min{P1,P2,P3,P4}，比较最小值minP与第五阙值P05的关系，当 且仅当minP≥P05时进入下一步骤，否则继续操控水下机器人向目标壁面移动；
步骤S55：计算第二方向与第一方向的夹角θ，当夹角θ为180°，则认定机器人已贴附 于目标壁面，否则继续操控水下机器人向目标壁面移动。
本发明所达到的有益效果：
1、本发明“一机多用”，采用模块化设计，便于拆卸、更换和拓展功能。该机器人具备 浮游、爬壁两种模态，实用性强，适用范围广。
2、通过采用万向轮，使机器人能在壁面任意方向运动，运动灵活性高。
3、通过采用从动轮设计，使机器人对壁面的适应性有所增强，无需考虑壁面的摩擦系 数，在一定程度上避免轮子“打滑”等问题，使机器人操控的稳定性和可靠性有所提高。
4、通过配置防撞“触角”，提高水下机器人抗撞击能力。
5、定位壁面的方法是基于压力而非声学定位，避免了超声波定位壁面的方法中，噪音 对声学定位的干扰，能够更快速精准有效地控制机器人贴附在壁面上。
6、机器人定位壁面过程得到简化。
附图说明
图1是本发明在水库大坝的示意图；
图2是本发明中控制系统的示意图；
图3是本发明实施例一中水下机器人的结构图；
图4是本发明实施例一中小车模块的结构图和仰视图；
图5是本发明实施例一中万向轮的结构图、剖面图和爆炸视图；
图6是本发明实施例一中螺旋推进器的主视图、仰视图和立体图；
图7是本发明实施例一中水下机器人由浮游模态切换到爬壁模态的流程图；
图8是图7中步骤S3的流程图；
图9是图7中步骤S5的流程图；
图10是本发明实施例二中水下机器人的结构图；
图11是本发明实施例二中水下机器人的结构图；
图12是本发明实施例二中防撞触角的结构图；
图13是本发明实施例二中水下机器人由浮游模态切换到爬壁模态的流程图。
附图标记含义，1、左前螺旋推进器；2、右前螺旋推进器；3、右后螺旋推进器；4、左后螺旋推进器；5、右侧螺旋推进器；6、左侧螺旋推进器；7、头部螺旋推进器；01、水下电 缆；02、控制箱；03、触摸屏；04、控制开关；05、键盘；06、控制摇杆；07、水下机器人； 08、本体模块；09、小车模块；10、密封舱；11、密封盖；12、透明板；13、挂架；14、把 手；15、车架；16、万向轮；17、支架；18、滚轮；19、连接轴；20、压力传感器；21、防 撞触角；22、收纳槽；23、连杆；24、触头滚轮；25、弹簧；26、卡簧；27、滑动轴承；28、 套筒；29、触碰离合开关；30、报警显示灯；31、支架；32、滚轮；33、连接轴；34、滚动 轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术 方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一
一种双模态六自由度水下机器人，包括动力系统、控制系统、本体模块8、采集系统， 所述动力系统、所述采集系统均安装在所述本体模块8上，所述控制系统电连接所述动力系 统、所述采集系统。
进一步地，所述本体模块8包括密封舱10；所述动力系统包括Z方向推进机构、X方向 推进机构、Y方向推进机构，所述Z方向推进机构、所述X方向推进机构、所述Y方向推 进机构均安装在所述密封舱10上。
进一步地，所述Z方向推进机构包括四个带直流无刷驱动电机和螺旋桨的螺旋推进器， 四个所述螺旋推进器包括左前螺旋推进器、右前螺旋推进器、右后螺旋推进器和左后螺旋推 进器，四个所述螺旋推进器竖向固定设置在所述密封舱内部；所述X方向推进机构包括两个 带直流无刷驱动电机和螺旋桨的螺旋推进器，两个所述螺旋推进器包括右侧螺旋推进器5和 左侧螺旋推进器，所述右侧螺旋推进器5和左侧螺旋推进器对称地封装固定设置在所述密封 舱左右侧；所述Y方向推进机构包括带直流无刷驱动电机和螺旋桨的头部螺旋推进器，所述 头部螺旋推进器固定设置在所述密封舱前侧或后侧。
进一步地，所述采集系统包括密封盖11、若干个透明板12、若干个摄像头和若干个照明 灯，所述密封舱10顶壁上开设配合所述密封盖11的敞口一，所述密封盖11密封连接所述敞 口一，所述密封舱10侧壁上开设若干个配合所述透明板12的敞口二，所述透明板12均密封 固定设置在一个所述敞口二上，所述透明板12里侧均固定设置一所述摄像头、一所述照明灯。
密封舱10与密封盖11之间设有密封垫，以防水进入密封舱。
进一步地，所述本体模块8包括小车模块9,所述小车模块9固定设置在所述密封舱10 底部。
进一步地，所述小车模块9包括车架15和至少三个万向轮16,所述车架15固定设置在所 述密封舱10底部，至少三个所述万向轮16固定连接所述车架15。
进一步地，所述万向轮16包括支架17、两个滚轮18、连接轴19和压力传感器20，所述支架17上端固定连接所述车架15，所述支架17下端横向开设配合所述连接轴19中端的通孔，所述连接轴19的两端分别卡合连接一所述滚轮18的中部；所述压力传感器20内嵌在所述连接轴19外侧壁上。
进一步地，所述控制系统包括水下电缆01、控制箱02、计算机、触摸屏03、控制开关04、键盘05、控制摇杆06、陀螺仪和报警显示灯30，所述计算机内嵌在所述控制箱02中， 所述控制摇杆06下端内嵌所述陀螺仪，所述触摸屏03内嵌在所述控制箱02上，所述控制摇 杆06安装在所述控制箱02上，所述控制开关04电连接所述计算机，所述键盘05内嵌在所 述控制箱02上，所述报警显示灯30电连接所述计算机，所述计算机通过所述水下电缆01 电连接所述Z方向推进机构、所述X方向推进机构、所述Y方向推进机构、若干个摄像头、 若干个照明灯、所述压力传感器20，所述触碰离合开关29电连接所述报警显示灯30。
一种双模态六自由度水下机器人的操控方法，包括以下步骤：
S1、将水下机器人放入水坝中，机器人处于浮游状态；
S2、通过键盘输入目标壁面方向；
S3、操作控制摇杆，控制机器人底面朝向目标壁面；
S4：操控机器人向目标壁面移动；
当机器人底面朝向所述壁面时，控制机器人顶部的四个螺旋推进器以相同功率运行，使 机器人向目标壁面靠近；
S5：操控机器人贴附于目标壁面；
请参考图4，小车模块09的每个车轮的连接轴19上安装有机械压力传感器20，机械压 力传感器20用来监测当车轮与壁面接触后，由于反作用力作用而在轮轴上产生的压力。当 机器人向壁面靠近过程中，水上控制系统采集小车四个轮轴上机械压力传感器的反馈值，用 以判断机器人是否接触到壁面以及是否贴附于壁面；
S6：校核水下机器人是否吸附成功；
当机器人以底面朝向目标壁面移动到达壁面并贴附于壁面后，利用机器人所带的九轴传 感器所反馈的数据，校核当前机器人是否贴附成功。理论上，当机器人底面外法线n2与目标 壁面外法线n1之间夹角呈180°，则可判定机器人贴附成功；
S7：开启水下机器人的吸附模式，进行壁面作业。
在所述吸附模式下，不再调整机器人底面外法线的方向，顶部螺旋推进器以恒功率模式 运行，持续为机器人提供对壁面的吸附力。机器人在壁面上的移动，通过安装在两侧和头部 的三个螺旋推进器实现，借助小车模块，可实现壁面内任意方向的运动；
S6：校核是否吸附成功；
通过在控制所述机器人靠近目标壁面之前，先初步调整机器人的姿态，再通过四个轮轴 上各自压力传感器的反馈数据来判断机器人贴附于目标壁面，并通过自带的九轴传感器，校 核机器人贴附是否成功。根据本发明上述实施例的机器人寻找壁面的方法，能够避免复杂外 界环境带来的干扰，特别是消除噪音对声学定位的干扰，能更快速、可靠地控制机器人贴附 到目标壁面。
进一步地，如图8所示，步骤S3包括以下步骤：
步骤S31：在控制系统中输入检测周期T、第一阙值β1和第二阙值β2，第一阙值β1和第 二阙值β2之间的范围为目标区间，设机器人底面外法线n2所在的方向为第二方向，周期检测 机器人底面外法线n2所在的方向，通过九轴传感器检测机器人底面外法线n2所在的方向；
步骤S32：设目标壁面外法线n1所在的方向为第一方向，周期计算第二方向与第一方向 夹角θ；
步骤S33：周期比较所述夹角θ与目标区间的关系；
步骤S34：若夹角θ在目标区间之外，通过所述Z方向推进机构调整机器人底面外法线n2所在的方向，直至夹角θ包含于目标区间，顶部四个螺旋推进器以相同功率运行，使机器人 朝目标壁面移动，重复步骤S31-步骤S34。
例如目标区间为[175°～185°]，即第一阙值β1＝175°，第二阙值β2＝185°。检测机器人 底面外法线所在的第二方向，计算第二方向与第一方向的夹角θ。若θ<β1或θ>β2，则继续 调整机器人底面外法线所在的第二方向，并在下个周期T内继续检测、计算、比较、调整，直到角度差值满足：β1≤θ≤β2。此时即可认为机器人姿态满足要求，可进行下一步操作。
进一步地，如图9所示，所述步骤S5包括以下步骤：
步骤S51：在控制系统中输入检测周期T、第三阙值P03、第四阙值P04和第五阙值P05，每隔周期T提取四个压力传感器的反馈值P1,P2,P3,P4；
步骤S52：最大值maxP＝max{P1,P2,P3,P4}，比较最大值maxP与第三阙值P03的关系，当且仅当maxP≥P03时进入下一步骤，否则继续操控水下机器人向目标壁面移动；
步骤S53：max|▽P|＝max{|P1-P2|,|P1-P3|,|P1-P4|,|P2-P3|,|P2-P4|,|P3-P4}，比较最大绝 对差值max|▽P|与第四阙值P04的关系，当且仅当max|▽P|≤P04时进入下一步骤，否则继 续操控水下机器人向目标壁面移动；
步骤S54：最小值minP＝min{P1,P2,P3,P4}，比较最小值minP与第五阙值P05的关系，当 且仅当minP≥P05时进入下一步骤，否则继续操控水下机器人向目标壁面移动；
步骤S55：计算第二方向与第一方向的夹角θ，当夹角θ为180°，则认定机器人已贴附 于目标壁面，否则继续操控水下机器人向目标壁面移动。
在控制机器人底面朝向目标壁面之后，控制机器人朝目标壁面移动过程中，应当保持顶 部四个螺旋推进器以相同功率运行。当所有的四个车轮均未接触到目标壁面时，四个压力传 感器的反馈值P1,P2,P3,P4仅是表征机器人移动过程中，轮子受到的水的阻力效果，因此 P1,P2,P3,P4都会小于一个很小的值。当至少有一个轮子接触到目标壁面时，四个压力传感器 的反馈值中，将会至少有一个值大于某个常值(第三阙值)，当然，该常值也应该显著大于 机器人移动过程中轮子受到的水的阻力值。此后，在四个轮子都落实到目标壁面之前，在每 个检测周期T内，四个压力传感器的反馈值之间将会出现显著的差值。当四个轮子都落实到 目标壁面之后，在每个检测周期T内，四个压力传感器的反馈值之间的差值将会小于一个很 小的值(第四阙值)，并且，四个压力传感器的反馈值中的最小值也会大于某个常值(第五 阙值)。由此可以认定机器人已经贴附于目标壁面。
左前螺旋推进器1、右前螺旋推进器2、右后螺旋推进器3、左后螺旋推进器4、右侧螺 旋推进器5和左侧螺旋推进器6型号为、头部螺旋推进器7为Tecnadyne Model560直流无刷驱动螺旋推进器，其包含直流电机、螺旋桨、涵道。具体参数为：前进推力:17.3kg，后 退吸力:10.0kg，水中自身质量1.4Kg；喷口直径18cm，长23.4cm。
触摸屏3采用三菱(MITSUBISHI)电容触摸显示器，、面板型号：AC121SA02，作业 温度-30～80℃；作业湿度5-95(％RH)。
所述配重块置于密封舱内，实质上是一个质心调节器，可以通过调整配重块的重量和位 置，使得机器人在水下的浮力和重力相等，且其重心恰好在浮心下方，从而使得本发明所述 的机器人本体在不受动力驱动条件下，以悬浮状态浮于水中。
质心调节器具体配重多少，可以根据机器人总体质量相应增加或减少。类似于把天平的 砝码和游标组合成游标。
密封舱10上还设置有挂架13，用于诸如摄像机、机械手和声呐等拓展模块的安装。密 封舱10两侧还设置有把手14，方便机器人的捕捞和搬运。
压力传感器20用于监测轮子上传来的机械压力；
本发明在水下实现六自由度：
参照图3，本发明沿x轴作前后平移运动，当控制推进器5和推进器6以相同转速正旋 运行，可提供相等的沿x轴负方向的推力，左前螺旋推进器1和右前螺旋推进器2提供保证 本发明平衡的吸力或推力，实现沿x轴后退运动；当控制推进器5和推进器6以相同转速反 旋运行，可提供相等的沿x轴正方向的吸力，左前螺旋推进器1和右前螺旋推进器2提供保 证本发明平衡的吸力或推力，实现沿x轴前进运动。
左前螺旋推进器1、右前螺旋推进器2、右后螺旋推进器3和左后螺旋推进器4这四个螺 旋推进器用于提供z轴方向的动力，其中心轴与z轴平行，头部沿z轴正向，尾部沿z轴负向； 右侧螺旋推进器5和左侧螺旋推进器6，用于提供x轴方向的动力，其中心轴与x轴共线，头 部沿x轴负向，尾部沿x轴正向；螺旋推进器7用于提供y轴方向的动力，其中心轴与y轴 共线，头部沿y轴正向，尾部沿y轴负向。以上共七个螺旋推进器，每个推进器连接各自驱动电机且独立受控。
在一种可能的实施方式中，可以根据水工建筑物设计资料，也可以借助其他设备量测目 标壁面的方向，采用手动输入方式记录壁面的方向作为调整机器人水下姿态的依据；
所述机器人带有的九轴传感器用于反馈机器人本体底面外法线n2的方向；
在一种可能的实施方式中，机器人安装有配重块或水仓，配重块滑动设置在所述密封舱 中，通过移动配重块位置或调拨液体以改变机器人质心和浮心的相对位置，从而实现机器人 底面朝向的改变；
在一种可能的实施方式中，命名目标壁面外法线n1所在的方向为第一方向，机器人底面 外法线n2所在的方向为第二方向，所述第一方向和第二方向的参照方向为水平面的外法线方 向n0。调整机器人底面外法线n2所在的第二方向可以通过操控机器人顶部的四个螺旋助推器 实现，所述目标壁面是机器人将要贴附的壁面，可以是水下坝面或其他水下水工建筑物外壁 面；
检测周期T可以预先设定，理论上周期应尽可能小，以便更快确定机器人姿态是否已经 满足要求，从而节约时间，但同时也将增大计算量。因此应统筹考虑两者的矛盾关系来设定 周期，从而提高整体效率。
需要说明的是，目标区间所描述的两个外法向方向的夹角，实际上在三维空间内构成一 个圆锥体。
机器人底面外法线n2所在的第二方向的调整是通过控制顶部四个螺旋推进器产生动力 差来实现的；此过程中，周期性检测机器人底面外法线所在的第二方向，并计算第二方向与 第一方向的夹角，直到夹角落入目标区间后，控制顶部四个螺旋推进器以相同功率运行，使 机器人朝目标壁面移动；
图8所述这一过程与步骤S4：操控机器人向目标壁面移动的过程是同时进行的，且仅当 第二方向与第一方向的夹角落入目标区间后，控制顶部四个螺旋推进器以相同功率运行，使 机器人继续朝目标壁面移动。
所述机械压力传感器20用来监测当车轮与壁面接触后，由于反作用力作用而在轮轴上 产生的压力，机械压力传感器也可以安装在小车的其他可行部位上；
所述机器人带有九轴传感器，用于反馈机器人本体底面外法线n2所在的方向。在不考虑 误差的情况下，当机器人本体底面外法线的方向与目标壁面外法线方向之间的夹角θ＝180° 时，则可确定机器人已成功贴附于目标壁面。
需要说明的是，每一阶段的判断过程实际上也是在对上一阶段结果的校核。
通过上述实施例，通过利用多个压力传感器判断机器人车轮与目标壁面之间的位置关 系，从而使机器人成功定位到目标壁面。以该方法替代声学定位，可以避免噪音对机器人定 位壁面的干扰。并且，定位壁面过程中，无需借助到超声波发生器和接收器，对节约能源有 一定的贡献。此外，定位壁面过程中，涉及到多次校核，对机器人定位壁面的可靠性有一定 的提高。
实施例二
与实施例一不同的是，所述密封舱10顶壁和四个侧壁上开设多个配合所述防撞触角21 的收纳槽22；进一步地，所述防撞触角21包括连杆23、触头24、弹簧25、卡簧26、滑动轴承27、套筒28、触碰离合开关29和滚动轴承34,所述连杆23的一端垂直固定连接所述套筒28，所述连杆23的另一端伸入所述滑动轴承27中，所述连杆23的另一端沿半径方向延 伸形成凸沿滑动连接所述滑动轴承27内侧壁，所述卡簧26套设并固定连接所述连杆23，所 述弹簧25位于所述滑动轴承27、所述卡簧26之间，所述弹簧25内直径小于所述滑动轴承 27外直径、所述卡簧26，所述触碰离合开关29固定设置在所述滑动轴承27内部，所述滚 动轴承34的右端转动连接所述滑动轴承27左端；所述驱动小电机竖向固定设置在所述密封 舱10内部，所述驱动小电机的输出轴上套设并固定连接所述套筒28。
进一步地，所述触头24包括支架31、滚轮32和连接轴33，所述支架31右端固定连接所述滚动轴承34的左端，所述连接轴33固定连接滚轮32中心，所述支架31左端转动连接 所述连接轴33；还包括多个挂架13和两个把手14，两个所述把手14、多个所述挂架13对 称地固定设置在所述密封舱10上。
参考图12和图13，本实施例中还包括机器人防撞触角21和收纳槽22。所述触角布置 在机器人除底面外的五个面的顶角处，每个面布置至多4个防撞触角21，总共至多20个防 撞触角21。所述触角主要有两种功效，其一是防止机器人本体与目标壁面相撞而导致机器人 毁坏；其二是通过触角与壁面的接触碰撞，辅助判断机器人的姿态。所述触角可以被打开和 收起。图12是触角收起的状态，每个触角的轴线平行于所在安装面，每个触角被收纳到各 自的收纳槽22中。图13是触角打开的状态，如图13所示，每个触角的轴线垂直于所在安 装面。
图14是所述触角21的结构示意图，连杆23的长度可以根据机器人本体的大小进行调 节，调节长度以当所有触角全部打开时，除机器人底面的车轮外，机器人本体包括推进器不 会先于任意一个触角接触到目标壁面为准。所述套筒28通过被驱动的转轴与机器人本体相 连。所述滑动轴承27内部设置有触碰离合开关29。所述连杆23能在外力作用下与滑动轴承 27产生轴向相对移动。所述弹簧25一方面当机器人碰撞目标壁面时，起缓冲减震作用保护 机器人本体不至受撞击而毁坏,另一方面通过变形实现触碰离合开关29的打开和闭合。所述 触碰离合开关29连接报警显示灯30。所述报警显示灯被配置在水上控制箱02的计算机内。 当触头24碰触到壁面之前，触碰离合开关29处于断开状态，报警显示灯不被调用。当触头 24碰触到壁面之后，触碰离合开关29处于闭合状态，报警显示灯被调用。所述触头24本质 上是万向轮，包含支架31、滚轮32和连接轴33。所述支架31和滑动轴承27之间有滚动轴 承34，实现触头在平面内的转动，从而保证触头与壁面接触状态下，机器人姿态的改变。
触角打开和收起的实现方式是：所述触角21根部套筒28与本体通过转轴相连，转轴的 凸棱与套筒28内壁的凹槽吻合。所述转轴通过连接部件与驱动电机相连，通过驱动电机带 动转轴转动，从而实现触角的打开和收起。
需要说明的是，本领域技术人员应该理解，尽管本发明所述的防撞触角打开和收起的状 态如上，但本发明应不限于此，制造商也可设定诸如通过伸长和缩短等方式实现防撞触角的 打开和收起。打开和收起的动力方式也可以由弹簧等代替。
在一种可能的实施例中，所述触碰离合开关29的实现方式是：所述滑动轴承27内壁分 成两段，靠近触头一段设计为导体，远离触头一段设计为绝缘体。所述连杆23头部设计为 导体。当触头24碰触到壁面之前，连杆23头部与滑动轴承27内壁的绝缘段接触，触碰离 合开关29处于断开状态，报警显示灯30不被调用。当触头24碰触到壁面之后，弹簧25在外力作用下发生变形，所述连杆23与滑动轴承27之间发生沿轴线方向的相对移动，致使连杆23头部与滑动轴承27内壁的导体段接触，实现触碰离合开关29的闭合，此时报警显示 灯30被调用，并在水上控制系统的显示屏03上显示当前接触到壁面的触角的编号。
根据本发明的另一实施例提供另一种机器人由浮游模态切换到爬壁模态的的方法并绘 制相应的流程图13。图13中标号与图7中相同的步骤具有相同的功能，简明起见，省略对 这些步骤的详细说明。
如图13所示，该方法包括：
S1：机器人处于浮游状态；
S2：输入目标壁面方向；
S03：打开防撞触角；
S04：操控机器人向目标壁面移动；
需要说明的是，该实施例中，机器人配置有防撞保护模块，操控机器人向目标壁面移动 过程中，与实施例2中步骤S4：操控机器人向目标壁面移动的不同之处在于：无需控制机器 人顶部的四个螺旋推进器的功率相同，机器人可以以任意姿态接触到目标壁面。
S05：操控机器人贴附于目标壁面
在一种可能的实施例中，所述机器人的防撞触角21的每根连杆23内设置有弹簧25和 触碰离合开关29，所述弹簧25通过变形，实现触碰离合开关29的打开和闭合。通过水上控 制箱02上的显示屏02上显示的当前接触到壁面的触角的编号，以及机器人所带的九轴传感 器所反馈的数据，判断机器人姿态，通过进一步旋转调整n2的方向和操控机器人微移动，实 现机器人对目标壁面的贴附。
S6：校核是否吸附成功
S7：开启吸附模式，进行壁面作业
在一种可能的实施方式中，在所述吸附模式下，不再调整机器人底面外法线所在的第二 方向，顶部螺旋推进器以恒功率模式运行，持续提供机器人对壁面的吸附力。机器人在壁面 上的移动，通过安装在两侧和头部的三个螺旋推进器实现，借助小车模块，可实现壁面内任 意方向的运动，操控方式如实施例1中所述。
S08：收起防撞触角
收起防撞触角，防止异物缠绕。
所述步骤S05：操控机器人贴附于目标壁面包括：
步骤S3：操控机器人底面朝向目标壁面；
步骤S5：操控机器人贴附于目标壁面。
步骤S2、S3、S5、S6和S7的具体操作过程详述于实施例2中。
这样，通过提前打开防撞触角，当触角接触到目标壁面后，再进一步调整机器人姿态， 使其吸附到目标壁面。该操作过程，对机器人接触到目标壁面以前的姿态没有要求，在机器 人向目标壁面移动过程中，对其姿态也无要求，水下机器人由浮游模态切换到爬壁模态的过 程中，姿态调整有所简化。
此外，通过安装防撞触角，机器人可以以任意姿态抵达目标壁面，无须担心撞毁的问题， 对保障机器人安全有一定的改善作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为 本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种双模态六自由度水下机器人，其特征在于，由动力系统、采集系统、控制系统、本体模块(8)四个部分组成，所述动力系统、所述采集系统均安装在所述本体模块(8)上，所述控制系统电连接所述动力系统、所述采集系统。
2.根据权利要求1所述的一种双模态六自由度水下机器人，其特征在于，所述本体模块(8)包括密封舱(10)；所述动力系统包括Z方向推进机构、X方向推进机构、Y方向推进机构，所述Z方向推进机构、所述X方向推进机构、所述Y方向推进机构均安装在所述密封舱(10)上；所述Z方向推进机构包括四个带直流无刷驱动电机和螺旋桨的螺旋推进器，四个所述螺旋推进器包括左前螺旋推进器(1)、右前螺旋推进器(2)、右后螺旋推进器(3)和左后螺旋推进器(4)，四个所述螺旋推进器竖向固定设置在所述密封舱(10)内部；所述X方向推进机构包括两个带直流无刷驱动电机和螺旋桨的螺旋推进器，两个所述螺旋推进器包括右侧螺旋推进器(5)和左侧螺旋推进器(6)，所述右侧螺旋推进器(5)和左侧螺旋推进器(6)对称地封装固定设置在所述密封舱(10)左右侧；所述Y方向推进机构包括带直流无刷驱动电机和螺旋桨的头部螺旋推进器(7)，所述头部螺旋推进器(7)固定设置在所述密封舱(10)前侧或后侧。
3.根据权利要求2所述的一种双模态六自由度水下机器人，其特征在于，所述采集系统包括密封盖(11)、若干个透明板(12)、若干个摄像头和若干个照明灯，所述密封舱(10)顶壁上开设配合所述密封盖(11)的敞口一，所述密封盖(11)密封连接所述敞口一，所述密封舱(10)侧壁上开设若干个配合所述透明板(12)的敞口二，所述透明板(12)均密封固定设置在一个所述敞口二上，所述透明板(12)里侧均固定设置一所述摄像头、一所述照明灯。
4.根据权利要求2述的一种双模态六自由度水下机器人，其特征在于，所述本体模块(8)包括小车模块(9)和多个防撞触角(21),所述小车模块(9)固定设置在所述密封舱(10)底部，所述密封舱(10)顶壁和四个侧壁上开设多个配合所述防撞触角(21)的收纳槽(22)；所述小车模块(9)包括车架(15)和四个万向轮(16),所述车架(15)固定设置在所述密封舱(10)底部，所述万向轮(16)固定连接所述车架(15)；所述万向轮(16)包括支架(17)、两个滚轮(18)、连接轴(19)和压力传感器(20)，所述支架(17)上端固定连接所述车架(15)，所述支架(17)下端横向开设配合所述连接轴(19)中端的通孔，所述连接轴(19)的两端分别卡合连接一所述滚轮(18)的中部；所述压力传感器(20)内嵌在所述连接轴(19)外侧壁上；
所述防撞触角(21)包括驱动小电机、连杆(23)、触头(24)、弹簧(25)、卡簧(26)、滑动轴承(27)、套筒(28)、触碰离合开关(29)和滚动轴承(34),所述连杆(23)的一端垂直固定连接所述套筒(28)，所述连杆(23)的另一端伸入所述滑动轴承(27)中，所述连杆(23)的另一端沿半径方向延伸形成凸沿滑动连接所述滑动轴承(27)内侧壁，所述卡簧(26)套设并固定连接所述连杆(23)，所述弹簧(25)位于所述滑动轴承(27)、所述卡簧(26)之间，所述弹簧(25)内直径小于所述滑动轴承(27)外直径、所述卡簧(26)，所述触碰离合开关(29)固定设置在所述滑动轴承(27)内部，所述滚动轴承(34)的右端转动连接所述滑动轴承(27)左端，所述驱动小电机竖向固定设置在所述密封舱(10)内部，所述驱动小电机的输出轴上套设并固定连接所述套筒(28)；
所述触头(24)包括支架(31)、滚轮(32)和连接轴(33)，所述支架(31)右端固定连接所述滚动轴承(34)的左端，所述连接轴(33)固定连接滚轮(32)中心，所述支架(31)左端转动连接所述连接轴(33)；还包括多个挂架(13)和两个把手(14)，两个所述把手(14)、多个所述挂架(13)对称地固定设置在所述密封舱(10)上。
5.根据权利要求3或4所述的一种双模态六自由度水下机器人，其特征在于，所述控制系统包括水下电缆(01)、控制箱(02)、计算机、触摸屏(03)、控制开关(04)、键盘(05)、控制摇杆(06)、陀螺仪和报警显示灯(30)，所述计算机内嵌在所述控制箱(02)中，所述控制摇杆(06)下端内嵌所述陀螺仪，所述触摸屏(03)内嵌在所述控制箱(02)上，所述控制摇杆(06)安装在所述控制箱(02)上，所述控制开关(04)电连接所述计算机，所述键盘(05)内嵌在所述控制箱(02)上，所述报警显示灯(30)电连接所述计算机，所述计算机通过所述水下电缆(01)电连接所述Z方向推进机构、所述X方向推进机构、所述Y方向推进机构、若干个摄像头、若干个照明灯、所述压力传感器(20)，所述触碰离合开关(29)电连接所述报警显示灯(30)。
6.根据权利要求5所述的一种双模态六自由度水下机器人，其特征在于，包括驱动电机二、九轴传感器，所述九轴传感器内置在所述密封舱(10)中，所述九轴传感器电连接所述计算机；还包括配重块，所述配重块滑动设置在所述密封舱(10)中，所述驱动电机二的输出轴固定连接所述配重块。
7.基于权利要求1的一种双模态六自由度水下机器人的操控方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将水下机器人放入水坝中，机器人处于浮游状态；
S2、通过键盘输入目标壁面方向；
S3、操作控制摇杆，控制机器人底面朝向目标壁面；
S4：操控机器人向目标壁面移动；
S5：操控机器人贴附于目标壁面；
S6：校核水下机器人是否吸附成功；
S7：开启水下机器人的吸附模式，进行壁面作业。
8.基于权利要求7的一种双模态六自由度水下机器人的操控方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：
步骤S31：在控制系统中输入检测周期T、第一阙值β1和第二阙值β2，第一阙值β1和第二阙值β2之间的范围为目标区间，设机器人底面外法线n2所在的方向为第二方向，周期检测机器人底面外法线n2所在的方向，通过九轴传感器检测机器人底面外法线n2所在的方向；
步骤S32：设目标壁面外法线n1所在的方向为第一方向，周期计算第二方向与第一方向夹角θ；
步骤S33：周期比较所述夹角θ与目标区间的关系；
步骤S34：若夹角θ在目标区间之外，通过所述Z方向推进机构调整机器人底面外法线n2所在的方向，直至夹角θ包含于目标区间，顶部四个螺旋推进器以相同功率运行，使机器人朝目标壁面移动，重复步骤S31-步骤S34。
9.基于权利要求8的一种双模态六自由度水下机器人的操控方法，其特征在于，所述步骤S5包括以下步骤：
步骤S51：在控制系统中输入检测周期T、第三阙值P03、第四阙值P04和第五阙值P05，每隔周期T提取四个压力传感器的反馈值P1,P2,P3,P4；
步骤S52：最大值maxP＝max{P1,P2,P3,P4}，比较最大值maxP与第三阙值P03的关系，当且仅当maxP≥P03时进入下一步骤，否则继续操控水下机器人向目标壁面移动；
步骤S53：max|▽P|＝max{|P1-P2|,|P1-P3|,|P1-P4|,|P2-P3|,|P2-P4|,|P3-P4}，比较最大绝对差值max|▽P|与第四阙值P04的关系，当且仅当max|▽P|≤P04时进入下一步骤，否则继续操控水下机器人向目标壁面移动；
步骤S54：最小值minP＝min{P1,P2,P3,P4}，比较最小值minP与第五阙值P05的关系，当且仅当minP≥P05时进入下一步骤，否则继续操控水下机器人向目标壁面移动；
步骤S55：计算第二方向与第一方向的夹角θ，当夹角θ为180°，则认定机器人已贴附于目标壁面，否则继续操控水下机器人向目标壁面移动。
CN201810345904.6A 2018-04-18 2018-04-18 一种双模态六自由度水下机器人及其操控方法 Active CN108557041B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810345904.6A CN108557041B (zh) 2018-04-18 2018-04-18 一种双模态六自由度水下机器人及其操控方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810345904.6A CN108557041B (zh) 2018-04-18 2018-04-18 一种双模态六自由度水下机器人及其操控方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108557041A true CN108557041A (zh) 2018-09-21
CN108557041B CN108557041B (zh) 2020-02-21

Family

ID=63535286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810345904.6A Active CN108557041B (zh) 2018-04-18 2018-04-18 一种双模态六自由度水下机器人及其操控方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108557041B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109367640A (zh) * 2018-12-06 2019-02-22 山东大学 一种用于钻井平台导管架的自适应装置
CN109533227A (zh) * 2018-11-29 2019-03-29 漳浦县圆周率工业设计有限公司 一种含有绳子的水下救援机器人
CN112478010A (zh) * 2020-10-30 2021-03-12 浙江大学 一种水下巡航爬壁双模式机器人

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006056765A1 (en) * 2004-11-23 2006-06-01 Sub-Atlantic Limited Underwater remotely operated vehicle
CN101234665A (zh) * 2008-03-03 2008-08-06 中国科学院光电技术研究所 一种小型水下观测机器人
CN102910274A (zh) * 2012-10-18 2013-02-06 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 一种水下浮动平台深度与姿态自动调节装置及方法
CN103698340A (zh) * 2013-12-27 2014-04-02 河海大学常州校区 一种水下构筑物的检测装置
CN104960650A (zh) * 2015-06-16 2015-10-07 华中科技大学 一种六自由度水下机器人
CN105676874A (zh) * 2016-03-16 2016-06-15 武汉理工大学 基于声呐遥控的低能耗微型水下探测机器人及控制方法
CN105711779A (zh) * 2016-03-16 2016-06-29 河海大学常州校区 一种八推进器水下清刷机器人
JP2016188062A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 学校法人立命館 水中点検装置
CN106882347A (zh) * 2017-02-27 2017-06-23 中国人民解放军海军工程大学 六自由度水下机器人
CN206485543U (zh) * 2016-12-28 2017-09-12 浙江省水利水电勘测设计院 泵闸水下实时探查装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006056765A1 (en) * 2004-11-23 2006-06-01 Sub-Atlantic Limited Underwater remotely operated vehicle
CN101234665A (zh) * 2008-03-03 2008-08-06 中国科学院光电技术研究所 一种小型水下观测机器人
CN102910274A (zh) * 2012-10-18 2013-02-06 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 一种水下浮动平台深度与姿态自动调节装置及方法
CN103698340A (zh) * 2013-12-27 2014-04-02 河海大学常州校区 一种水下构筑物的检测装置
JP2016188062A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 学校法人立命館 水中点検装置
CN104960650A (zh) * 2015-06-16 2015-10-07 华中科技大学 一种六自由度水下机器人
CN105676874A (zh) * 2016-03-16 2016-06-15 武汉理工大学 基于声呐遥控的低能耗微型水下探测机器人及控制方法
CN105711779A (zh) * 2016-03-16 2016-06-29 河海大学常州校区 一种八推进器水下清刷机器人
CN206485543U (zh) * 2016-12-28 2017-09-12 浙江省水利水电勘测设计院 泵闸水下实时探查装置
CN106882347A (zh) * 2017-02-27 2017-06-23 中国人民解放军海军工程大学 六自由度水下机器人

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109533227A (zh) * 2018-11-29 2019-03-29 漳浦县圆周率工业设计有限公司 一种含有绳子的水下救援机器人
CN109533227B (zh) * 2018-11-29 2020-10-13 漳浦县圆周率工业设计有限公司 一种含有绳子的水下救援机器人
CN109367640A (zh) * 2018-12-06 2019-02-22 山东大学 一种用于钻井平台导管架的自适应装置
CN109367640B (zh) * 2018-12-06 2020-08-28 山东大学 一种用于钻井平台导管架的自适应装置
CN112478010A (zh) * 2020-10-30 2021-03-12 浙江大学 一种水下巡航爬壁双模式机器人
CN112478010B (zh) * 2020-10-30 2022-07-05 浙江大学 一种水下巡航爬壁双模式机器人

Also Published As

Publication number Publication date
CN108557041B (zh) 2020-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111605676B (zh) 一种船舶清洗机器人及清洗方法
CN103358305B (zh) 可闭环控制的多功能水中蛇形机器人
CN106218836B (zh) 一种多段履带式水下智能清理机器人
JP6484387B2 (ja) 駆動部内蔵式のロールオーバ浮動式マルチハビタット潜水装置
CN203293193U (zh) 水中蛇形机器人装置
CN108557041A (zh) 一种双模态六自由度水下机器人及其操控方法
CN104527352B (zh) 一种新型球形两栖机器人及其工作方法
CN105711778A (zh) 新型自主式仿生机器鱼
CN102066191A (zh) 水中姿势稳定化装置及具有该装置的潜水装置
CN112093018A (zh) 仿生蝠鲼机器人
CN111452939A (zh) 一种用于引水隧洞检测的自主巡线水下直升机
CN206243417U (zh) 一种基于涡旋运动的碟形水下航行器
CN206087243U (zh) 一种多段履带式水下智能清理机器人
CN110203359A (zh) 仿豹鲂鮄鱼水下机器人
KR20230165856A (ko) 다중 모드 전환 가능한 운송 수단
Wang et al. Design and analysis of a wheel-leg compound variable curvature ship hull cleaning robot
CN114594154A (zh) 一种基于漏磁检测技术的钢结构水下部分智能探伤机器人及检测方法
CN113799948A (zh) 一种便携式海底电缆巡视无人潜航器
JPS6116192A (ja) 水中作業ロボツト
CN209905022U (zh) 一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼
CN116373518A (zh) 海陆空三栖环卫机器人及其控制方法
CN114132466B (zh) 一种双驱动仿生机器鱼系统及多模态冗余控制方法
CN212332938U (zh) 一种用于引水隧洞检测的自主巡线水下直升机
Tarwadi et al. Design and development of a robotic vehicle for shallow-water marine inspections
CN211468734U (zh) 一种机械腿和六足机器人

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant