CN110001897A - 一种依靠改变重力转向的水下机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种依靠改变重力转向的水下机器人及其控制方法，其特征是包括机器人本体、转向控制单元、视觉单元、以及终端设备。所述机器人本体包括壳体，连接在所述壳体一侧的仿生肌肉，以及安装在所述壳体一端的浮力驱动单元；转向控制单元包括内置在所述壳体内部预定位置处的重心调节组件；视觉单元安装在所述机器人本体的首尾两端的预定位置上；终端设备包括密封安装在所述壳体内的信号处理单元，以及与所述信号处理单元远程连接的用户端。本发明在水母机器人内部设置重心调节组件，通过改变自身重心位置使得该水母机器人在航行时自动偏向重心所在位置，由于转向控制单元集成在壳体内部，不与外界直接接触，故转向可靠性高。

Description

一种依靠改变重力转向的水下机器人及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种水下机器人，具体涉及一种依靠改变重力转向的水下机器人及其控制方法。

背景技术

水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。

现有技术中水下机器人通常采用螺旋桨推动，通过在机身上设置多个螺旋桨，依靠桨叶转动产生推力，当需要转向时依靠各螺旋桨的转速差来实现；上述方法存在较大的局限性，且可靠性较低：由于整个动力装置暴露在水中，会影响发动机的寿命，且桨叶在高速转动时极易被水下的鱼类意外撞击造成发动机停转，安全性和可靠性不可小视。

发明内容

发明目的：提供一种依靠改变重力转向的水下机器人，解决了现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种依靠改变重力转向的水下机器人，包括机器人本体、转向控制单元、视觉单元、以及终端设备四部分。

其中，机器人本体，包括壳体，连接在所述壳体一侧的仿生肌肉，以及安装在所述壳体一端的浮力驱动单元；

转向控制单元，包括内置在所述壳体内部预定位置处的重心调节组件；

视觉单元，安装在所述机器人本体的首尾两端的预定位置上；

终端设备，包括密封安装在所述壳体内的信号处理单元，以及与所述信号处理单元远程连接的用户端，所述用户端包括智能手机、VR头盔。

在进一步的实施例中，所述仿生肌肉包括若干舵机，连接在所述舵机的输出端上的弹性贴片，以及与所述弹性贴片的表面贴合的水母翼片；所述弹性贴片呈预定曲率半径的弧形，所述弹性贴片与所述舵机的输出端通过一对相互啮合的齿轮和齿槽连接，并通过紧固帽锁紧；所述水母翼片呈碗状、且表面设有疏水层；仿生肌肉用于模拟真实水母的运动状态，利用排出水流产生的反作用力带动该水母机器人前进，弹性贴片在收到外界压力后发生形变，当压力撤去后迅速恢复原状。

在进一步的实施例中，所述舵机包括无刷电机，以及连接所述无刷电机的齿轮组；所述齿轮组设置在动力盒内，包括固定在所述无刷电机的输出端的第一齿轮，通过轴承和轴承座转动设置在所述动力盒内的第一转轴和第二转轴，依次固定在所述第一转轴上的第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮，以及依次固定在所述第二转轴上的第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮；所述弹性贴片的一端设有齿槽，所述齿槽与所述第九齿轮咬合，即所述齿槽的齿数与所述第九齿轮的齿数相同。所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第六齿轮啮合，所述第四齿轮与所述第七齿轮啮合，所述第五齿轮与所述第八齿轮啮合；所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮同为直齿轮；所述第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮的内径与所述第一转轴的外径过盈配合；所述第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮的内径与所述第二转轴的外径过盈配合。舵机能够精准的控制每个弹性贴片。

在进一步的实施例中，所述重心调节组件包括减速电机，与所述减速电机的输出端通过联轴器连接的第二螺杆，与所述第二螺杆啮合传动的转接斜齿轮，通过平键与所述转接斜齿轮连接的第三转轴，以及固定在所述第三转轴上的偏心块；所述偏心块包括多个相互叠加的半圆形配重板，所述配重板的叠加数量根据该水母机器人的整体重心计算得出。根据转弯半径计算出半圆形配重板转动角度，根据半圆形配重板转过角度实时改变该水母机器人的重心，该水母机器人会自动向重心所在方位倾斜，完成转向动作。

在进一步的实施例中，所述重心调节组件还可以为偏心电动机，包括伺服电机，以及锁紧在所述伺服电机的输出端的偏心块，所述偏心块包括多个相互叠加的半圆形配重板，所述配重板的叠加数量根据所述一种依靠改变重力转向的水下机器人的整体重心计算得出；所述偏心块和伺服电机之间同轴安装有光电编码器；所述光电编码器包括底盘、码盘、以及以固定位置安装在所述底盘和码盘之间的光电传感器，所述码盘上圆周阵列有预定数量的扇形穿孔；所述底盘与所述偏心块之间通过深沟球轴承配合连接；所述偏心块的一侧设有夹紧块，所述夹紧块之间设有预定距离的缝隙，所述偏心块套设在所述伺服电机的输出端、并通过一对螺母和内六角螺栓将所述缝隙夹紧。光电编码器用于实时感应伺服电机输出端的角位移以及角速度，并将角位移以及角速度这些机械量转变为数字脉冲信号。

在进一步的实施例中，所述浮力驱动单元包括供气腔，与所述供气腔的出气口一端连通的气囊，设置在所述壳体中部的一对升降舵，以及用于控制所述供气腔开启和闭合的电磁阀；所述升降舵的上表面为预定曲率半径的弧形，下表面呈水平；所述升降舵通过内置在所述壳体内部的舵机驱动；所述升降舵的摆动幅度通过限位块限位。升降舵能够对该水母机器人的浮沉起辅助作用，通过水流流经升降舵的上下表面制造出的流速差产生升力，调节升降舵的倾角能够改变升力大小和方向，限位块对升降舵起限位作用，防止因升降舵的摆动幅度过大造成失速。

在进一步的实施例中，所述视觉单元包括照明灯、红外探测仪、摄像头，以及声纳。照明灯用于水下照明，摄像头用于采集画面，红外探测器和声纳配合用于测距和避障。

一种依靠改变重力转向的水下机器人的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、仿生肌肉启动，舵机工作，无刷电机的动力输出至齿轮组，最终输出至弹性贴片，带动弹性贴片摆动，每个舵机可根据前进方向和前进速率单独驱动，弹性贴片摆动后带动贴合在其上的水母翼片收缩或舒张，水母翼片舒张和收缩一次即为一个周期，每个周期都会排出预定的排水量，利用排出水流产生的反作用力带动该水母机器人前进，弹性贴片在收到外界压力后发生形变，当压力撤去后迅速恢复原状；

S2、重心调节组件控制该水母机器人转向，减速电机启动，带动第二螺杆转动，第二螺杆带动转接斜齿轮转动，转接齿轮带动半圆形配重板转动，根据转弯半径计算出半圆形配重板转动角度，根据半圆形配重板转过角度实时改变该水母机器人的重心，该水母机器人会自动向重心所在方位倾斜，完成转向动作；

S3、重心调节组件控制该水母机器人转向还可以通过偏心电动机完成，伺服电机带动偏心块转过预定角度，从而改变该水母机器人的重心位置，同时，光电编码器实时感应伺服电机输出端的角位移以及角速度，并将角位移以及角速度这些机械量转变为数字脉冲信号；

S4、视觉单元工作，用户端与视觉单元之间建立无线通信连接，信号处理单元将视觉单元产生的信号进行处理并发送至用户端，将水下画面发送至智能手机或VR头盔放映。

有益效果：本发明涉及一种依靠改变重力转向的水下机器人，在水母机器人内部设置重心调节组件，通过改变自身重心位置使得该水母机器人在航行时自动偏向重心所在位置，由于转向控制单元集成在壳体内部，不与外界直接接触，故转向可靠性高。解决了传统水下机器人“依靠螺旋桨驱动，依靠桨叶转速差产生转向力，桨叶暴露在水中容易损坏、寿命低”的问题。

附图说明

图1为本发明的部分拆解示意图。

图2为本发明实施例一中重心调节组件的立体图。

图3为本发明实施例二中重心调节组件的立体图。

图4为本发明重心调节组件中偏心块的结构示意图。

图5为本发明中舵机与弹性贴片配合安装的示意图。

图6为本发明中舵机的内部结构示意图。

图7为本发明中视觉单元的排布示意图。

图8为本发明中光电编码器的结构示意图。

图中各附图标记为：壳体1、视觉单元2、声纳201、照明灯202、红外探测仪203、摄像头204、重心调节组件3、减速电机301、联轴器302、第二螺杆303、第三转轴304、半圆形配重板305、转接斜齿轮306、伺服电机307、偏心块308、夹紧块308a、供气腔4、气囊5、舵机6、第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、第四齿轮604、第五齿轮605、第六齿轮606、第七齿轮607、第八齿轮608、第九齿轮609、无刷电机610、第一转轴611、第二转轴612、弹性贴片7、水母翼片8、升降舵9、底盘1001、码盘1002、光电传感器1003、扇形穿孔1004。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图7所示，本发明涉及一种依靠改变重力转向的水下机器人及其控制方法。下面分别对一种依靠改变重力转向的水下机器人和一种依靠改变重力转向的水下机器人的控制方法进行具体描述。

实施例一：

一种依靠改变重力转向的水下机器人包括壳体1、仿生肌肉、升降舵9、浮力驱动单元、转向控制单元、视觉单元2、信号处理单元、以及VR头盔。所述仿生肌肉连接在所述壳体1的一侧，所述升降舵9设置在所述壳体1中部，所述浮力驱动单元安装在所述壳体1一端，所述转向控制单元安装在所述壳体1内部、且靠近所述升降舵9的一侧，所述视觉单元2分别以预定位置安装在所述壳体1的首位两端，所述信号处理单元密封安装在所述壳体1内，所述VR头盔与所述信号处理单元之间远程连接。所述仿生肌肉包括至少四个舵机6，所述舵机6的输出轴上连接有弹性贴片7，所述弹性贴片7的表面贴合有水母翼片8，所述弹性贴片7呈预定曲率半径的弧形，所述水母翼片8呈碗状、并可在预定范围内发生形变并恢复。所述水母翼片8贴在弹性贴片7上，能够被弹性贴片7带动，完成收缩和舒张，充分模拟真实水母的状态。所述弹性贴片7与所述舵机6的输出端通过一对相互啮合的齿轮和齿槽连接，并通过紧固帽锁紧；所述水母翼片8呈碗状、且表面设有疏水层；仿生肌肉用于模拟真实水母的运动状态，利用排出水流产生的反作用力带动该水母机器人前进，弹性贴片7在收到外界压力后发生形变，当压力撤去后迅速恢复原状。所述转向控制单元包括减速电机301，与所述减速电机301的输出端通过联轴器302连接的第二螺杆303，与所述第二螺杆303啮合传动的转接斜齿轮306，通过平键与所述转接斜齿轮306连接的第三转轴304，以及固定在所述第三转轴304上的偏心块308；所述偏心块308包括多个相互叠加的半圆形配重板305，所述配重板的叠加数量根据该水下探测器的整体重心计算得出。通过转动偏心块308使得该水下探测器的整体重心发生偏移，从而改变航向。所述浮力驱动单元包括供气腔4，与所述供气腔4的出气口一端连通的气囊5，以及用于控制所述供气腔4开启和闭合的电磁阀；电磁阀用于控制供气腔4的开启或闭合，气囊5用于接收供气腔4产生的气体并膨胀开，当气体灌入气囊5后，水下探测器的密度随之减小，从而缓缓上浮。所述视觉单元2包括至少一个照明灯202、至少两个红外探测仪203、至少两个摄像头204，以及至少一个声纳201；所述照明灯202、红外探测仪203、摄像头204、声纳201以预定角度和位置安装；所述照明灯202用于水下照明，所述摄像头204用于采集画面，所述红外探测器和声纳201配合用于测距和避障。所述升降舵9的上表面为预定曲率半径的弧形，下表面呈水平；所述升降舵9通过内置在所述壳体1内部的舵机6驱动；所述升降舵9的摆动幅度通过限位块限位；上下水流经过升降舵9时因距离不等，流速快的地方是低压区，因此产生了升力。所述舵机6包括无刷电机610，以及连接所述无刷电机610的齿轮组；所述齿轮组设置在动力盒内，包括固定在所述无刷电机610的输出端的第一齿轮601，通过轴承和轴承座转动设置在所述动力盒内的第一转轴611和第二转轴612，依次固定在所述第一转轴611上的第二齿轮602、第三齿轮603、第四齿轮604、第五齿轮605，以及依次固定在所述第二转轴612上的第六齿轮606、第七齿轮607、第八齿轮608、第九齿轮609；所述弹性贴片7的一端设有齿槽，所述齿槽与所述第九齿轮609咬合，即所述齿槽的齿数与所述第九齿轮609的齿数相同。所述第一齿轮601与所述第二齿轮602啮合，所述第三齿轮603与所述第六齿轮606啮合，所述第四齿轮604与所述第七齿轮607啮合，所述第五齿轮605与所述第八齿轮608啮合；所述第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、第四齿轮604、第五齿轮605、第六齿轮606、第七齿轮607、第八齿轮608、第九齿轮609同为直齿轮；所述第二齿轮602、第三齿轮603、第四齿轮604、第五齿轮605的内径与所述第一转轴611的外径过盈配合；所述第六齿轮606、第七齿轮607、第八齿轮608、第九齿轮609的内径与所述第二转轴612的外径过盈配合。舵机6能够精准的控制每个弹性贴片7。所述舵机6具体的传动过程如下：所述无刷电机610开启，带动第一齿轮601转动，第一齿轮601带动与之啮合的第二齿轮602转动，由于第三齿轮603、第四齿轮604、第五齿轮605与所述第二齿轮602同轴安装，故动力完全同步，此时第三齿轮603转动，带动与之啮合的第六齿轮606转动，第四齿轮604带动与之啮合的第七齿轮607转动，第五齿轮605带动与之啮合的第八齿轮608转动，由于所述第九齿轮609与所述第六齿轮606、第七齿轮607、第八齿轮608同轴安装，故动力完全同步，最终第九齿轮609转动。因为所述弹性贴片7的一端设有齿槽，所述齿槽与所述第九齿轮609咬合，故最终第九齿轮609带动弹性贴片7启动。

实施例二：

在上述实施例一的基础上，实施例二对所述重心调节组件3做出变化，并做出具体阐述：所述重心调节组件3还可以为偏心电动机，包括伺服电机307，以及锁紧在所述伺服电机307的输出端的偏心块308，所述偏心块308包括多个相互叠加的半圆形配重板305，所述配重板的叠加数量根据所述一种依靠改变重力转向的水下机器人的整体重心计算得出；所述偏心块308和伺服电机307之间同轴安装有光电编码器；所述光电编码器包括底盘1001、码盘1002、以及以固定位置安装在所述底盘1001和码盘1002之间的光电传感器1003，所述码盘1002上圆周阵列有预定数量的扇形穿孔1004；所述底盘1001与所述偏心块308之间通过深沟球轴承配合连接；所述偏心块308的一侧设有夹紧块308a，所述夹紧块308a之间构成预定距离的缝隙，所述偏心块308套设在所述伺服电机307的输出端、并通过一对螺母和内六角螺栓将所述缝隙夹紧。光电编码器用于实时感应伺服电机307输出端的角位移以及角速度，并将角位移以及角速度这些机械量转变为数字脉冲信号。

通过上述技术方案，本发明拥有如下的工作过程和方法：

首先，浮力驱动单元启动，通过供气腔4为气囊5供气改变该水下探测器的整体密度，控制该水下探测器在水中上浮或下沉；具体的，电磁阀用于控制供气腔4的开启或闭合，当供气腔4打开后向气囊5内注入气体，此时气囊5缓缓膨胀，当气体灌入气囊5后，水下探测器的密度随之减小，从而缓缓上浮。接着，仿生肌肉启动，通过至少四个舵机6带动弹性贴片7摆动，从而带动与弹性贴片7贴合的水母翼片8舒张和收紧，弹性贴片7能够在收到外界压力的情况下发生形变，当压力撤去后能够迅速恢复原状，具有金属的记忆效应，所述水母翼片8贴在弹性贴片7上，能够被弹性贴片7带动，完成收缩和舒张，充分模拟真实水母的状态。仿生肌肉每舒张和收紧一次，即向与前进方向相反的方向排出预定的排水量，由排出的水流产生反向动力带动该水下探测器前进。升降舵9配合仿生肌肉运动，实现在前进的同时上升或下潜；所述升降舵9的上表面为预定曲率半径的弧形，下表面呈水平；所述升降舵9通过内置在所述壳体1内部的舵机6驱动；所述升降舵9的摆动幅度通过限位块限位；上下水流经过升降舵9时因距离不等，流速快的地方是低压区，因此产生了升力。转向控制单元调整偏心块308的位置，利用改变重心的方式改变该水下探测器的前进方向，具体的，所述偏心块308包括多个相互叠加的半圆形配重板305，所述配重板的叠加数量根据该水下探测器的整体重心计算得出。通过转动偏心块308使得该水下探测器的整体重心发生偏移，从而改变航向。重心调节组件3控制该水母机器人转向，减速电机301启动，带动第二螺杆303转动，第二螺杆303带动转接斜齿轮306转动，转接齿轮带动半圆形配重板305转动，根据转弯半径计算出半圆形配重板305转动角度，根据半圆形配重板305转过角度实时改变该水母机器人的重心，该水母机器人会自动向重心所在方位倾斜，完成转向动作；重心调节组件3控制该水母机器人转向还可以通过偏心电动机完成，伺服电机307带动偏心块308转过预定角度，从而改变该水母机器人的重心位置，同时，光电编码器实时感应伺服电机307输出端的角位移以及角速度，并将角位移以及角速度这些机械量转变为数字脉冲信号。所述光电编码器的主要工作原理为光电转换。光电编码器主要由码盘1002和光电传感器1003构成，在伺服系统中，码盘1002与伺服电机307同轴致使伺服电机307的旋转带动码盘1002的旋转，再经光电传感器1003输出若干个脉冲信号，根据该信号的每秒脉冲数便可计算当前伺服电机307的转速。光电编码器的码盘1002输出两个相位差相差90度的光码，根据双通道输出光码的状态的改变便可判断出伺服电机307的旋转方向。接着，视觉单元2工作，照明灯202用于水下照明，摄像头204用于采集画面，红外探测器和声纳201配合用于测距和避障。由于电磁波在水中衰减太快，而且波长越短，损失越大，即使用大功率的低频电磁波，也只能传播几十米。然而，声波在水中传播的衰减就小得多，能够进行远距离探测，声波具有得天独厚的优势。此外，终端设备与视觉单元2之间建立无线通信连接，信号处理单元将摄像头204采集后的画面通过预定的算法合成并通过VR头盔放映；使用人员将VR头盔戴在头上，体验具有沉浸感的画面。人看周围的世界时，由于两只眼睛的位置不同，得到的图像略有不同，这些图像在脑子里融合起来，就形成了一个关于周围世界的整体景象，这个景象中包括了距离远近的信息。当然，距离信息也可以通过其他方法获得，例如眼睛焦距的远近、物体大小的比较等。在VR系统中，双目立体视觉起了很大作用。用户的两只眼睛看到的不同图像是分别产生的，显示在不同的显示器上。有的系统采用单个显示器，但用户带上特殊的眼镜后，一只眼睛只能看到奇数帧图像，另一只眼睛只能看到偶数帧图像，奇、偶帧之间的不同也就是视差就产生了立体感与沉浸感。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims (7)

1.一种依靠改变重力转向的水下机器人，其特征是包括：

机器人本体，包括壳体，连接在所述壳体一侧的仿生肌肉，以及安装在所述壳体一端的浮力驱动单元；

转向控制单元，包括内置在所述壳体内部预定位置处的重心调节组件；

视觉单元，安装在所述机器人本体的首尾两端的预定位置上；

终端设备，包括密封安装在所述壳体内的信号处理单元，以及与所述信号处理单元远程连接的用户端，所述用户端包括智能手机、VR头盔。

2.根据权利要求1所述的一种依靠改变重力转向的水下机器人，其特征在于：所述仿生肌肉包括若干舵机，连接在所述舵机的输出端上的弹性贴片，以及与所述弹性贴片的表面贴合的水母翼片；所述弹性贴片呈预定曲率半径的弧形，所述弹性贴片与所述舵机的输出端通过一对相互啮合的齿轮和齿槽连接，并通过紧固帽锁紧；所述水母翼片呈碗状、且表面设有疏水层。

3.根据权利要求2所述的一种依靠改变重力转向的水下机器人，其特征在于：所述舵机包括无刷电机，以及连接所述无刷电机的齿轮组；所述齿轮组设置在动力盒内，包括固定在所述无刷电机的输出端的第一齿轮，通过轴承和轴承座转动设置在所述动力盒内的第一转轴和第二转轴，依次固定在所述第一转轴上的第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮，以及依次固定在所述第二转轴上的第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮；所述弹性贴片的一端设有齿槽，所述齿槽与所述第九齿轮咬合，即所述齿槽的齿数与所述第九齿轮的齿数相同。

4.根据权利要求3所述的一种依靠改变重力转向的水下机器人，其特征在于：所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第六齿轮啮合，所述第四齿轮与所述第七齿轮啮合，所述第五齿轮与所述第八齿轮啮合；所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮同为直齿轮；所述第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮的内径与所述第一转轴的外径过盈配合；所述第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮的内径与所述第二转轴的外径过盈配合。

5.根据权利要求1所述的一种依靠改变重力转向的水下机器人，其特征在于：所述重心调节组件包括减速电机，与所述减速电机的输出端通过联轴器连接的第二螺杆，与所述第二螺杆啮合传动的转接斜齿轮，通过平键与所述转接斜齿轮连接的第三转轴，以及固定在所述第三转轴上的偏心块；所述偏心块包括多个相互叠加的半圆形配重板，所述配重板的叠加数量根据所述一种依靠改变重力转向的水下机器人的整体重心计算得出。

6.根据权利要求1所述的一种依靠改变重力转向的水下机器人，其特征在于：所述重心调节组件还可以为偏心电动机，包括伺服电机，以及锁紧在所述伺服电机的输出端的偏心块，所述偏心块包括多个相互叠加的半圆形配重板，所述配重板的叠加数量根据所述一种依靠改变重力转向的水下机器人的整体重心计算得出；所述偏心块和伺服电机之间同轴安装有光电编码器；所述光电编码器包括底盘、码盘、以及以固定位置安装在所述底盘和码盘之间的光电传感器，所述码盘上圆周阵列有预定数量的扇形穿孔；所述底盘与所述偏心块之间通过深沟球轴承配合连接；所述偏心块的一侧设有夹紧块，所述夹紧块之间设有预定距离的缝隙，所述偏心块套设在所述伺服电机的输出端、并通过一对螺母和内六角螺栓将所述缝隙夹紧。

7.一种依靠改变重力转向的水下机器人的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、仿生肌肉启动，舵机工作，无刷电机的动力输出至齿轮组，最终输出至弹性贴片，带动弹性贴片摆动，每个舵机可根据前进方向和前进速率单独驱动，弹性贴片摆动后带动贴合在其上的水母翼片收缩或舒张，水母翼片舒张和收缩一次即为一个周期，每个周期都会排出预定的排水量，利用排出水流产生的反作用力带动该水母机器人前进，弹性贴片在收到外界压力后发生形变，当压力撤去后迅速恢复原状；

S2、重心调节组件控制该水母机器人转向，减速电机启动，带动第二螺杆转动，第二螺杆带动转接斜齿轮转动，转接齿轮带动半圆形配重板转动，根据转弯半径计算出半圆形配重板转动角度，根据半圆形配重板转过角度实时改变该水母机器人的重心，该水母机器人会自动向重心所在方位倾斜，完成转向动作；

S3、重心调节组件控制该水母机器人转向还可以通过偏心电动机完成，伺服电机带动偏心块转过预定角度，从而改变该水母机器人的重心位置，同时，光电编码器实时感应伺服电机输出端的角位移以及角速度，并将角位移以及角速度这些机械量转变为数字脉冲信号；

S4、视觉单元工作，用户端与视觉单元之间建立无线通信连接，信号处理单元将视觉单元产生的信号进行处理并发送至用户端，将水下画面发送至智能手机或VR头盔放映。