CN114739357A - 水下机器人的连续滚转角测量方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水下机器人的连续滚转角测量方法、装置及电子设备，水下机器人上至少设置有相互垂直的第一角度测量设备和第二角度测量设备，方法包括：确定当前角度测量设备以及当前修正值，并获取所述当前测量设备的角度反馈值以及旋转方向，所述当前测量设备为第一角度测量设备或第二角度测量设备；根据所述旋转方向、所述当前角度测量设备以及所述角度反馈值调整圈数测量值；根据所述圈数测量值、所述角度反馈值以及所述当前修正值计算所述水下机器人的滚转角。本发明能够实现水下机器人任意滚转运动时，连续测量转多圈后的实际滚转角。

Description

水下机器人的连续滚转角测量方法、装置及电子设备

技术领域

本发明属于水下计量技术领域，具体涉及到一种水下机器人的连续滚转角测量方法、装置及电子设备。

背景技术

水下机器人在巡检作业过程中通常需要通过调整机器人自身的角度以获取更好的观察视角，了解水下观测对象的外形外貌特征。手动操作情况下，机器人会根据操作人员的指令，给出合适的推进器输出，从而调整机器人角度，但在自动控制模式下，机器人则需要通过惯性导航设备(比如三轴陀螺角加速度计)反馈自身的角度状态信息，并通过设计合适的控制算法，将水下机器人自动保持在一个固定的角度上面。

惯性导航设备在测量机器人姿态角度时，通常有一个固定的输出范围，比如0到360度，或者负180至正180度，如果水下机器人只需要做小幅度自动转动时(机器人运动全过程对应所需测量的角度完全在惯性导航设备输出值范围以内)，对应的角度自动控制系统不会出现问题。但如果水下机器人需要做比如超过360度角度的旋转时，由于惯性导航设备在测量值输出时，会在对应的测量范围边界上发生跳跃，比如如果测量范围是负180度至正180度，则有可能出现测量值从179度突然跳跃至负175度。

基于误差的自动控制算法在接收到这样的突然跳跃角度状态反馈后，如果在算法层面不做特殊的角度换算处理，机器人就会做出错误的判断，给出错误的控制指令，最终有可能使得机器人无法收敛至期望的控制角度。

发明内容

本发明提供一种水下机器人的连续滚转角测量方法、装置及电子设备，以解决现有的无法测量水下机器人连续滚转多圈后的实际滚转角的问题。

基于上述目的，本发明实施例提供了一种水下机器人的连续滚转角测量方法，水下机器人上至少设置有相互垂直的第一角度测量设备和第二角度测量设备，包括：确定当前角度测量设备以及当前修正值，并获取所述当前测量设备的角度反馈值以及旋转方向，所述当前测量设备为第一角度测量设备或第二角度测量设备；根据所述旋转方向、所述当前角度测量设备以及所述角度反馈值调整圈数测量值；根据所述圈数测量值、所述角度反馈值以及所述当前修正值计算所述水下机器人的滚转角。

可选的，所述确定当前角度测量设备以及当前修正值，并获取所述当前测量设备的角度反馈值以及旋转方向，包括：获取当前测量设备的第一测量值，其中初始的所述当前测量设备为所述第一角度测试设备，所述当前修正值的初始值为第一参考值；根据所述第一测量值以及所述当前测量设备确定所述水下机器人的旋转方向；根据所述第一测量值以及所述旋转方向调整所述当前角度测量设备以及所述当前修正值；获取调整后的所述当前测量设备的第二测量值，作为所述角度反馈值。

可选的，所述根据所述第一测量值以及所述当前测量设备确定所述水下机器人的旋转方向，包括：如果所述当前测量设备为所述第一角度测量设备，且所述第一测量值在第一预设范围内，或者所述当前测量设备为所述第二角度测量设备，且所述第一测量值在第二预设范围内，则确定所述水下机器人的旋转方向为第一方向，其中所述第一预设范围为第一角度参考值沿第一方向至与所述第一角度测量设备对应的第一边界的范围，所述第二预设范围为第二角度参考值沿所述第一方向至与所述第二角度测量设备对应的第二边界的范围；如果所述当前测量设备为所述第一角度测量设备，且所述第一测量值在第三预设范围内，或者如果所述当前测量设备为所述第二角度测量设备，且所述第一测量值在第四预设范围内，则确定所述水下机器人的旋转方向为第二方向，其中所述第三预设范围为第三角度参考值沿第二方向至所述第一边界的范围，所述第四预设范围为第四角度参考值沿所述第二方向至所述第二边界的范围。

可选的，所述第一角度参考值和所述第三角度参考值在145度至180度之间，所述第二角度参考值和所述第四角度参考值在-145至-180之间。

可选的，所述根据所述第一测量值以及所述旋转方向调整所述当前角度测量设备以及所述当前修正值，包括：如果所述第一测量值在第一预设范围内，且所述旋转方向为第一方向，则将所述当前测量设备切换为所述第二角度测量设备，所述当前修正值调整为第二参考值；如果所述第一测量值在第二预设范围内，且所述旋转方向为第二方向，则将所述当前测量设备切换为所述第二角度测量设备，所述当前修正值调整为第三参考值；如果所述第一测量值在第三预设范围内，且所述旋转方向为所述第一方向，则将所述当前测量设备切换为所述第一角度测量设备，所述当前修正值调整为所述第一参考值；如果所述第一测量值在第四预设范围内，且所述旋转方向为所述第二方向，则将所述当前测量设备切换为所述第一角度测量设备，所述当前修正值调整为所述第一参考值。

可选的，所述根据所述旋转方向、所述当前角度测量设备以及所述角度反馈值调整圈数测量值，包括：如果所述旋转方向为第一方向，所述当前角度测量设备为所述第二角度测量设备，且所述角度反馈值进入第二预设范围，则调整所述圈数测量值加1；如果所述旋转方向为第二方向，所述当前角度测量设备为所述第二角度测量设备，且所述角度反馈值进入第四预设范围，则控制所述圈数测量值减1。

可选地，所述根据所述圈数测量值、所述角度反馈值以及所述当前修正值计算所述水下机器人的滚转角，包括：计算所述圈数测量值乘以360的值与所述角度反馈值以及所述当前修正值的和，得到所述水下机器人的所述滚转角。

基于同一发明构思，本发明实施例还提出了一种水下机器人的连续滚转角测量装置，所述水下机器人上至少设置有相互垂直的第一角度测量设备和第二角度测量设备，装置包括：角度测量单元，用于确定当前角度测量设备以及当前修正值，并获取所述当前测量设备的角度反馈值以及旋转方向，所述当前测量设备为第一角度测量设备或第二角度测量设备；圈数调整单元，用于根据所述旋转方向、所述当前角度测量设备以及所述角度反馈值调整圈数测量值；滚转角计算单元，用于根据所述圈数测量值、所述角度反馈值以及所述当前修正值计算所述水下机器人的滚转角。

基于同一发明构思，本发明实施例还提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前述的方法。

基于同一发明构思，本发明实施例还提出了一种计算机存储介质，存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行前述的方法。

本发明的有益效果是：从上面所述可以看出，本发明实施例提供的一种水下机器人的连续滚转角测量方法、装置及电子设备，水下机器人上至少设置有相互垂直的第一角度测量设备和第二角度测量设备，方法包括：确定当前角度测量设备以及当前修正值，并获取所述当前测量设备的角度反馈值以及旋转方向，所述当前测量设备为第一角度测量设备或第二角度测量设备；根据所述旋转方向、所述当前角度测量设备以及所述角度反馈值调整圈数测量值；根据所述圈数测量值、所述角度反馈值以及所述当前修正值计算所述水下机器人的滚转角，通过两个角度测量设备配合测量，能够实现水下机器人任意滚转运动时，连续测量转多圈后的实际滚转角。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的水下机器人的连续滚转角测量方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中的水下机器人上的不同角度测量设备的测量角度示意图；

图3为本发明实施例中的水下机器人旋转时的角度测量设备的选择切换示意图；

图4为本发明实施例中的水下机器人的连续滚转角测量中的圈数测量值调整示意图；

图5为本发明实施例中的水下机器人的连续滚转角测量中的各参数的判断流程示意图；

图6为本发明实施例中的水下机器人的连续滚转角测量装置的结构示意图；

图7为本发明实施例中电子设备示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本发明实施例提供了一种水下机器人的连续滚转角测量方法。如附图1所示，水下机器人的连续滚转角测量方法包括：

步骤S11：确定当前角度测量设备以及当前修正值，并获取所述当前测量设备的角度反馈值以及旋转方向，所述当前测量设备为第一角度测量设备或第二角度测量设备。

在本发明实施例中，水下机器人上至少设置有相互垂直的第一角度测量设备G1和第二角度测量设备G2，用以测量水下机器人滚转角。当前角度测量值可以是第一角度测量设备G1输出的第一测量角度值G_1，也可以是第二角度测量设备G2输出的第二测量角度值G_2。当前修正值为考虑第一角度测量设备G1和第二角度测量设备G2的安装角度差的测量补偿值。

如图2所示，第一角度测量设备G1保持与水下机器的位置一致，第二角度测量设备G2与第一角度测量设备G1相互垂直。其中图A、图B、图C以及图D分别表示水下机器人上的不同角度测量设备在不同位置处的测量角度示意图。

当水下机器人处于如图A所示位置时，对应的第一角度测量设备G1输出的第一测量角度值G_1为0度，第二角度测量设备G2输出的第二测量角度值G_2为90度。

当水下机器人处于如图B所示位置时，第一角度测量设备G1输出的第一测量角度值G_1为90度，第二角度测量设备G2输出的第二测量角度值G_2正好处在第二角度测量设备G2的输出范围的边界上面，因此可以表示±180度，此时，水下机器人轻微的滚转运动都会使得第二角度测量设备G2所输出的第二测量值在180度和负180度两端剧烈跳动，因此在该位置时，应该尽量避免读取第二角度测量设备G2所输出的第二测量角度值G_2。

当水下机器人处于如图C所示位置时，第二角度测量设备G2输出的第二测量角度值G_2为负90度，第一角度测量设备G1输出的第一测量角度值G_1正好处于第一角度测量设备G1的输出范围的边界上，因此，对应的第一测量角度值G_1表示为±180度。此时，水下机器人轻微的滚转运动都会使得第一角度测量设备G1所输出的第一测量角度值G_1在180度和负180度两端剧烈跳动，因此在该位置时，应该尽量避免读取第一角度测量设备G1所输出的第一测量角度值G_1。

当水下机器人处于如图D所示位置时，对应的第一角度测量设备G1输出的第一测量角度值G_1为负90度，第二角度测量设备G2输出的第二测量角度值G_2为0度。

由上分析可知，当水下机器人处于图A或者图D所在位置时，第一角度测量设备G1和第二角度测量设备G2所输出的滚转角均能够较好地描述机器人的滚转角姿态变化，但当水下机器人处于图B或者图C所在位置时，就必须通过选择第一角度测量设备G1或者第二角度测量设备G2输出的滚转角数据，来获得可以描述的水下机器人滚转运动的平滑的测量值输出。

如图3所示，当水下机器人旋转使得第一角度测量设备G1输出的第一测量角度值G_1在第一预设范围或者第三预设范围内时，水下机器人的当前角度测量设备不能选择第一角度测量设备G1。其中，第一预设范围为第一角度参考值沿第一方向至与所述第一角度测量设备G1对应的第一边界的范围，第三预设范围为第三角度参考值沿第二方向至所述第一边界的范围。所述第一角度参考值和所述第三角度参考值在145度至180度之间，且第一角度参考值和第三角度参考值取值可以相等也可以不相等，在此并不作限制。例如第一角度参考值和第三角度参考值取值为150度、160度等，第一方向优选为顺时针方向，第二方向优选为逆时针方向。图3中第一角度参考值和第三角度参考值取为150度。

当水下机器人旋转使得第二角度测量设备G2输出的第二测量角度值G_2在第二预设范围或者第四预设范围内时，水下机器人的当前角度测量设备不能选择第二角度测量设备G2。其中，第二预设范围为第二角度参考值沿所述第一方向至与所述第二角度测量设备G2对应的第二边界的范围，第四预设范围为第四角度参考值沿所述第二方向至所述第二边界的范围。所述第二角度参考值和所述第四角度参考值在-145至-180之间，且第二角度参考值和第四角度参考值取值可以相等也可以不相等，在此并不作限制。例如第二角度参考值和第四角度参考值取值为-150度、-160度等。图3中第二角度参考值和第四角度参考值取为-150度。只有当水下机器人顺时针旋转通过第二测量角度值G_2＝150°，顺时针旋转通过第一测量角度值G_1＝150°，逆时针旋转通过第二测量角度值G_2＝-150°、逆时针旋转通过第一测量角度值G_1＝-150°时的四种情况下有可能会发生当前角度测量设备选择和切换。

当水下机器人旋转角位于以上各区域之外时，水下机器人的当前角度测量设备选择第一角度测量设备G1或第二角度测量设备G2均可，区别在于对应的当前修正值会有区别。

如此，在步骤S11中，可选地，获取当前测量设备的第一测量值，其中初始的所述当前测量设备为所述第一角度测试设备G1，所述当前修正值的初始值为第一参考值；根据所述第一测量值以及所述当前测量设备确定所述水下机器人的旋转方向；根据所述第一测量值以及所述旋转方向调整所述当前角度测量设备以及所述当前修正值；获取调整后的所述当前测量设备的第二测量值，作为所述角度反馈值。其中所述第一参考值优选为0。

在本发明实施例中，在根据所述第一测量值以及所述当前测量设备确定所述水下机器人的旋转方向时，如果所述当前测量设备为所述第一角度测量设备G1，且所述第一测量值在第一预设范围内，或者所述当前测量设备为所述第二角度测量设备G2，且所述第一测量值在第二预设范围内，则确定所述水下机器人的旋转方向为第一方向。

如果所述当前测量设备为所述第一角度测量设备G1，且所述第一测量值在第三预设范围内，或者如果所述当前测量设备为所述第二角度测量设备G2，且所述第一测量值在第四预设范围内，则确定所述水下机器人的旋转方向为第二方向。

得到第一测量值和旋转方向之后，根据第一测量值和旋转方向调整所述当前角度测量设备以及所述当前修正值。可选地，如果所述第一测量值在第一预设范围内，且所述旋转方向为第一方向，则将所述当前测量设备切换为所述第二角度测量设备G2，所述当前修正值调整为第二参考值。其中第二参考值优选为270度。

如果所述第一测量值在第三预设范围内，且所述旋转方向为第二方向，则将所述当前测量设备切换为所述第二角度测量设备G2，所述当前修正值调整为第三参考值。其中第三参考值优选为负90度。

如果所述第一测量值在第二预设范围内，且所述旋转方向为所述第一方向，则将所述当前测量设备切换为所述第一角度测量设备G1，所述当前修正值调整为所述第一参考值。

如果所述第一测量值在第四预设范围内，且所述旋转方向为所述第二方向，则将所述当前测量设备切换为所述第一角度测量设备G1，所述当前修正值调整为所述第一参考值。否则保持所述当前测量设备和所述当前修正值。

确定调整后的当前测量设备之后，获取调整后的当前测量设备的第二测量值，并将该第二测量值作为角度反馈值。

继续参见图3，通过调整第一角度测量设备G1在水下机器人的安装方式，可以使得第一角度测量设备G1在不考虑水下机器人旋转圈数的情况，准确测量水下机器人的角度，因此当选择第一角度测量设备G1作为水下机器人的滚转角度输出时，不需要做额外的测量补偿，因此对应的测量补偿值等于0。

当水下机器人顺时针旋转通过第一测量角度值G_1＝150°时，选择第二角度测量设备G2作为滚转角输出设备，为了保证角度输出结果的连续性，需要将第二角度测量设备G2的第二测量角度值G_2加上270，已补偿两个角度测量设备之间的安装偏差，同时也使得水下机器人在连续顺时针旋转时的滚转角输出值可以大于180°，并且随着持续顺时针旋转连续增加。

当水下机器人逆时针旋转通过第一测量角度值G_1＝-150°时，选择第二角度测量设备G2作为滚转角输出设备，为了保证角度输出结果的连续性，需要将第二角度测量设备G2的第二测量角度值G_2减90，已补偿两个角度测量设备之间的安装偏差，同时也使得水下机器人在连续逆时针滚转运动时的滚转角输出值可以小于-180°，并且随着逆时针旋转连续减少。

步骤S12：根据所述旋转方向、所述当前测量设备以及所述角度反馈值调整圈数测量值。

在本发明实施例中，圈数测量值是指水下机器人滚转的圈数，用于计算当水下机器人连续滚转之后对应的滚转角度。

在步骤S12中，可选的，如果所述旋转方向为第一方向，所述当前角度测量设备为所述第二角度测量设备，且所述角度反馈值进入第二预设范围，则调整所述圈数测量值加1。如果所述旋转方向为第二方向，所述当前角度测量设备为所述第二角度测量设备，且所述角度反馈值进入第四预设范围，则控制所述圈数测量值减1。

如图4所示，当水下机器人顺时针旋转，水下机器人在通过第一测量角度值G_1＝150°的位置时，由于当前角度测量设备切换为第二角度测量设备G2，当前修正值调整至270，所以水下机器人继续顺时针旋转，水下机器人的实际滚转角计算值可以继续保持联系增加，不需要通过调整圈数来保持连续性。直到持续顺时针滚转至第二测量角度值G_2＝150°的位置时，此时需要将当前角度测量设备调整为第一角度测量设备G1，且当前修正值调整至0，此时需要圈数测量值增加1，才能继续保证实际滚转角计算值保持连续，并且随着继续顺时针选择连续增加。因此圈数测量值增加需要满足以下条件：1.顺时针通过第二测量角度值G_2＝150°的位置；2.当前角度测量设备是第二角度测量设备G2；3.当前修正值是270。即水下机器人顺时针滚转至第二测量角度值G_2＝150°的位置之前，已经在第一测量角度值G_1＝150°的位置处进行了当前角度测量设备的切换，即满足条件1。

当水下机器人逆时针旋转，水下机器人在通过第一测量角度值G_1＝-150°的位置时，由于当前角度测量设备切换为第二角度测量设备G2，且当前修正值调整至-90，所以水下机器人继续逆时针旋转，水下机器人的实际滚转角计算值可以继续保持联系减少，不需要通过调整圈数来保持连续性。直到持续逆时针滚转至第二测量角度值G_2＝-150°的位置时，此时需要将当前角度测量设备调整为第一角度测量设备G1，且当前修正值调整至0，此时需要圈数测量值减少1，才能继续保证实际滚转角计算值保持连续，并且随着继续逆时针选择连续减少。因此圈数测量值减少需要满足以下条件：1.逆时针通过第二测量角度值G_2＝-150°的位置；2.当前角度测量设备是第二角度测量设备G_2；3.当前修正值是-90。即水下机器人逆时针滚转至第二测量角度值G_2＝-150°的位置之前，已经在第一测量角度值G_1＝-150°的位置处进行了当前角度测量设备的切换，即满足条件2。

在本发明实施例中，还可以直接根据当前角度测量设备、第一测量角度值G_1、第二测量角度值G_2以及当前修正值调整水下机器人的当前角度测量设备、当前修正值、圈数测量值，进而方便进行下一步的水下机器人的实际滚转角的计算。具体的当前角度测量设备、当前修正值、圈数测量值的判断流程如图5所示，包括：

步骤500：判断第一测量角度值G_1是否大于第一角度参考值。如果是，则执行步骤502；否则执行步骤501。

步骤501：判断第一测量角度值G_1是否小于第三角度参考值。如果是，则跳转至执行步骤506；否则跳转至执行步骤505。

步骤502：判断当前角度测量设备是否是第一角度测量设备G1。如果是，则执行步骤503；否则直接退出当前判断流程。

即第一测量角度值G_1大于第一角度参考值，且当前角度测量设备为第一角度测量设备G1时，说明需要切换当前测量设备。如果当前角度测量设备不是第一角度测量设备G1，则不需要进行任何调整，水下机器人可以继续旋转。

步骤503：将当前角度测量设备调整为第二角度测量设备G2。

即第一测量角度值G_1大于第一角度参考值，且当前角度测量设备为第一角度测量设备G1时，将当前角度测量设备调整为第二角度测量设备G2。

步骤504：将当前修正值调整为第二参考值。然后退出当前判断流程。

将当前角度测量设备调整为第二角度测量设备G2之后，对应的调整当前修正值为第二参考值，即270度，以保证滚转角测量的连续性。

步骤505：判断第二测量角度值G_2是否小于第二角度参考值。如果是，则跳转至执行步骤510；否则跳转至执行步骤509。

步骤506：判断当前角度测量设备是否是第一角度测量设备G1。如果是，则执行步骤507；否则直接退出当前判断流程。

步骤507：将当前角度测量设备调整为第二角度测量设备G2。

步骤508：将当前修正值调整为第三参考值。然后退出当前判断流程。

将当前角度测量设备调整为第二角度测量设备G2之后，对应的调整当前修正值为第二参考值，即负90度，以保证滚转角测量的连续性。

步骤509：判断第二测量角度值G_2是否小于第四角度参考值。如果是，则跳转至执行步骤516；否则退出当前判断流程。

步骤510：判断当前角度测量设备是否是第二角度测量设备G2。如果是，则执行步骤511；否则直接退出当前判断流程。

步骤511：将当前角度测量设备调整为第一角度测量设备G1。

步骤512：判断当前修正值是否为第二参考值。如果是，则执行步骤513；否则跳转至执行步骤514。

步骤513：将当前修正值调整为第一参考值，圈数测量值加1。

步骤514：判断当前修正值是否为第三参考值。如果是，则执行步骤515；否则直接退出当前判断流程。

步骤515：将当前修正值调整为第一参考值，圈数测量值不变。然后退出当前判断流程。

步骤516：判断当前角度测量设备是否是第二角度测量设备G2。如果是，则执行步骤517；否则直接退出当前判断流程。

步骤517：将当前角度测量设备调整为第一角度测量设备G1。

步骤518：判断当前修正值是否为第二参考值。如果是，则执行步骤519；否则跳转至执行步骤520。

步骤519：将当前修正值调整为第一参考值，圈数测量值不变。

步骤520：判断当前修正值是否为第三参考值。如果是，则执行步骤521；否则直接退出当前判断流程。

步骤521：将当前修正值调整为第一参考值，圈数测量值减1。然后退出当前判断流程。

在水下机器人旋转的过程中，通过以上判断流程能实时获取水下机器人的当前角度测量设备、当前修正值以及圈数测量值，以用于后续的水下机器人的滚转角的计算。

步骤S13：根据所述圈数测量值、所述角度反馈值以及所述当前修正值计算所述水下机器人的滚转角。

在本发明实施例中，计算所述圈数测量值乘以360的值与所述角度反馈值以及所述当前修正值的和，得到所述水下机器人的所述滚转角，即水下机器人的滚转角＝角度反馈值+当前修正值+圈数测量值*360。本发明实施例采集两个包括陀螺惯性导航系统的角度测量设备配合进行滚转角测量，避免了传统单个陀螺测量滚转角时无法测量水下机器人连续滚转多圈后的实际滚转角问题，通过设计信号切换处理逻辑，能像实现水下机器人任意滚转运动时，连续输出滚转角的功能。

本发明实施例的水下机器人的连续滚转角测量方法通过确定当前角度测量设备以及当前修正值，并获取所述当前测量设备的角度反馈值以及旋转方向，所述当前测量设备为第一角度测量设备或第二角度测量设备；根据所述旋转方向、所述当前角度测量设备以及所述角度反馈值调整圈数测量值；根据所述圈数测量值、所述角度反馈值以及所述当前修正值计算所述水下机器人的滚转角，通过两个角度测量设备配合测量，能够实现水下机器人任意滚转运动时，连续测量转多圈后的实际滚转角。

上述对本发明特定实施例进行了描述。在一些情况下，在本发明实施例中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

基于同一个构思，本发明实施例还提供了一种水下机器人的连续滚转角测量装置。所述水下机器人上至少设置有相互垂直的第一角度测量设备和第二角度测量设备。附图6所示，水下机器人的连续滚转角测量装置包括：角度测量单元、圈数调整单元以及滚转角计算单元。其中，

角度测量单元，用于确定当前角度测量设备以及当前修正值，并获取所述当前测量设备的角度反馈值以及旋转方向，所述当前测量设备为第一角度测量设备或第二角度测量设备；

圈数调整单元，用于根据所述旋转方向、所述当前角度测量设备以及所述角度反馈值调整圈数测量值；

滚转角计算单元，用于根据所述圈数测量值、所述角度反馈值以及所述当前修正值计算所述水下机器人的滚转角。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本发明实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

上述实施例的装置应用于前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上任意一实施例所述的方法。

本发明实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行如上任意一实施例中所述的方法。

图7示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器701、存储器702、输入/输出接口703、通信接口704和总线705。其中处理器701、存储器702、输入/输出接口703和通信接口704通过总线705实现彼此之间在设备内部的通信连接。

处理器701可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本发明方法实施例所提供的技术方案。

存储器702可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(RandomAccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器702可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本发明方法实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器702中，并由处理器701来调用执行。

输入/输出接口703用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口704用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

总线705包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器701、存储器702、输入/输出接口703和通信接口704)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器701、存储器702、输入/输出接口703、通信接口704以及总线705，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本发明实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本申请旨在涵盖落入本发明实施例的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水下机器人的连续滚转角测量方法，其特征是，水下机器人上至少设置有相互垂直的第一角度测量设备和第二角度测量设备，所述方法包括：

确定当前角度测量设备以及当前修正值，并获取所述当前测量设备的角度反馈值以及旋转方向，所述当前测量设备为第一角度测量设备或第二角度测量设备；

根据所述旋转方向、所述当前角度测量设备以及所述角度反馈值调整圈数测量值；

根据所述圈数测量值、所述角度反馈值以及所述当前修正值计算所述水下机器人的滚转角。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述确定当前角度测量设备以及当前修正值，并获取所述当前测量设备的角度反馈值以及旋转方向，包括：

获取当前测量设备的第一测量值，其中初始的所述当前测量设备为所述第一角度测试设备，所述当前修正值的初始值为第一参考值；

根据所述第一测量值以及所述当前测量设备确定所述水下机器人的旋转方向；

根据所述第一测量值以及所述旋转方向调整所述当前角度测量设备以及所述当前修正值；

获取调整后的所述当前测量设备的第二测量值，作为所述角度反馈值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征是，所述根据所述第一测量值以及所述当前测量设备确定所述水下机器人的旋转方向，包括：

如果所述当前测量设备为所述第一角度测量设备，且所述第一测量值在第一预设范围内，或者所述当前测量设备为所述第二角度测量设备，且所述第一测量值在第二预设范围内，则确定所述水下机器人的旋转方向为第一方向，其中所述第一预设范围为第一角度参考值沿第一方向至与所述第一角度测量设备对应的第一边界的范围，所述第二预设范围为第二角度参考值沿所述第一方向至与所述第二角度测量设备对应的第二边界的范围；

如果所述当前测量设备为所述第一角度测量设备，且所述第一测量值在第三预设范围内，或者如果所述当前测量设备为所述第二角度测量设备，且所述第一测量值在第四预设范围内，则确定所述水下机器人的旋转方向为第二方向，其中所述第三预设范围为第三角度参考值沿第二方向至所述第一边界的范围，所述第四预设范围为第四角度参考值沿所述第二方向至所述第二边界的范围。

4.如权利要求3所述的方法，其特征是，所述第一角度参考值和所述第三角度参考值在145度至180度之间，所述第二角度参考值和所述第四角度参考值在-145至-180之间。

5.如权利要求2所述的方法，其特征是，所述根据所述第一测量值以及所述旋转方向调整所述当前角度测量设备以及所述当前修正值，包括：

如果所述第一测量值在第一预设范围内，且所述旋转方向为第一方向，则将所述当前测量设备切换为所述第二角度测量设备，所述当前修正值调整为第二参考值；

如果所述第一测量值在第二预设范围内，且所述旋转方向为第二方向，则将所述当前测量设备切换为所述第二角度测量设备，所述当前修正值调整为第三参考值；

如果所述第一测量值在第三预设范围内，且所述旋转方向为所述第一方向，则将所述当前测量设备切换为所述第一角度测量设备，所述当前修正值调整为所述第一参考值；

如果所述第一测量值在第四预设范围内，且所述旋转方向为所述第二方向，则将所述当前测量设备切换为所述第一角度测量设备，所述当前修正值调整为所述第一参考值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述根据所述旋转方向、所述当前角度测量设备以及所述角度反馈值调整圈数测量值，包括：

如果所述旋转方向为第一方向，所述当前角度测量设备为所述第二角度测量设备，且所述角度反馈值进入第二预设范围，则调整所述圈数测量值加1；

如果所述旋转方向为第二方向，所述当前角度测量设备为所述第二角度测量设备，且所述角度反馈值进入第四预设范围，则控制所述圈数测量值减1。

7.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述根据所述圈数测量值、所述角度反馈值以及所述当前修正值计算所述水下机器人的滚转角，包括：

计算所述圈数测量值乘以360的值与所述角度反馈值以及所述当前修正值的和，得到所述水下机器人的所述滚转角。

8.一种水下机器人的连续滚转角测量装置，其特征是，所述水下机器人上至少设置有相互垂直的第一角度测量设备和第二角度测量设备，所述装置包括：

角度测量单元，用于确定当前角度测量设备以及当前修正值，并获取所述当前测量设备的角度反馈值以及旋转方向，所述当前测量设备为第一角度测量设备或第二角度测量设备；

圈数调整单元，用于根据所述旋转方向、所述当前角度测量设备以及所述角度反馈值调整圈数测量值；

滚转角计算单元，用于根据所述圈数测量值、所述角度反馈值以及所述当前修正值计算所述水下机器人的滚转角。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征是，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任意一项所述的方法。

10.一种计算机存储介质，其特征是，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

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