CN115214862A - 一种模块化水下机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化水下机器人及其控制方法，模块化水下机器人包括支撑板、第一腔室、第二腔室、动力组件，支撑板层叠设置，支撑板的前端、后端边缘分别设置有第一镂空部、第二镂空部；第一腔室设置于第一镂空部内；第二腔室设置于第二镂空部内，第二腔室与第一腔室处于同一水平位置上；动力组件包括固定矢量推进器、垂直推进器。本发明至少具有以下有益效果：本发明中，支撑板上预留第一腔室、第二腔室以及动力组件的安装位置，第一腔室与第二腔室处于同一高度，使模块化水下机器人的整体高度降低；垂直推进器能够使模块化水下机器人下潜或上浮，固定矢量推进器能够使模块化水下机器人前进、后退或转动，提升模块化水下机器人的灵活性。

Description

一种模块化水下机器人及其控制方法

技术领域

本发明涉及水下机器人领域，特别涉及一种模块化水下机器人及其控制方法。

背景技术

水下机器人的发展能够减少人进入复杂水下环境的作业，降低探索的风险和成本。水下机器人对于周围环境信息的采集容易受到影响，特别是在勘探复杂的水下环境时，水下勘探物识别困难。且传统的水下机器人大多为立体结构，在需要穿越各种狭缝地形时，容易遇到阻碍，受到机体本身整体架构的影响，无法进一步勘探，因此现有的水下勘探机器人在水下勘探领域仍具有一定的局限性。

发明内容

为解决上述技术问题中的至少之一，本发明提供一种模块化水下机器人及其控制方法，所采用的技术方案如下：

本发明提供一种模块化水下机器人，模块化水下机器人包括支撑板、第一腔室、第二腔室、动力组件，所述支撑板设置有两个，两个所述支撑板层叠设置，两个所述支撑板之间具有间隔，所述支撑板的前端边缘设置有第一镂空部，所述支撑板的后端边缘设置有第二镂空部，所述第一镂空部与所述第二镂空部之间设置有阻挡部，所述阻挡部用于分隔所述第一镂空部与所述第二镂空部，所述支撑板上设置有安装孔，所述安装孔对称设置，所述支撑板的四角位置均设置有倾斜部，所述倾斜部与所述支撑板的前端边缘成角度；所述第一腔室设置于所述第一镂空部内，所述第一腔室用于存放控制组件；所述第二腔室设置于所述第二镂空部内，所述第二腔室用于存放能源部件，所述第二腔室与所述第一腔室处于同一水平位置上；所述动力组件包括固定矢量推进器、垂直推进器，各所述固定矢量推进器分别设置于各所述倾斜部处，各所述固定矢量推进器的推进方向分别与各所述倾斜部平行，各所述垂直推进器分别设置于各所述安装孔内，各所述垂直推进器的推进方向与所述支撑板垂直。

本发明的实施例至少具有以下有益效果：本发明中，支撑板上预留第一腔室、第二腔室以及动力组件的安装位置，存放控制组件的第一腔室与存放能源部件的第二腔室处于同一高度，使模块化水下机器人的整体高度降低，便于模块化水下机器人进出狭小的缝隙中，提升通用性；垂直推进器提供竖直方向的动力，能够使模块化水下机器人下潜或上浮，固定矢量推进器能够使模块化水下机器人前进、后退或转动，从而实现六自由度运动，提升模块化水下机器人的灵活性。

本发明的某些实施例中，所述第一腔室两端均设置有端盖，端盖与所述第一腔室的内壁之间设置有第一密封结构，所述第一腔室第一端的端盖上设置有第一孔板、第一法兰，所述第一孔板与所述第一法兰连接，所述第二腔室两端均设置有端盖，端盖与所述第二腔室的内壁之间设置有第二密封结构，所述第二腔室第一端的端盖上设置有第二孔板、第二法兰，所述第二孔板与所述第二法兰连接。

本发明的某些实施例中，所述第一腔室的第二端处于所述支撑板的前端，所述第二腔室的第二端处于所述支撑板的后端，所述第一孔板、所述第二孔板上均设置有多个过孔，所述过孔用于使线缆穿过。

本发明的某些实施例中，两个所述支撑板之间设置有多个连接部件，所述连接部件包括支撑单元、连接单元，所述连接单元处于所述连接部件的两端，所述支撑单元与所述连接单元成角度。

本发明的某些实施例中，所述支撑板的两侧边缘均设置有第三镂空部，所述支撑板上设置有模块化接口，所述模块化接口设置于所述第三镂空部的位置。

本发明的某些实施例中，模块化水下机器人还包括机械臂，所述机械臂包括主轴、夹持结构，所述主轴中空，所述主轴上设置有牵引杆，所述牵引杆插入所述主轴内，所述牵引杆能够相对所述主轴滑动，所述夹持结构包括两个夹爪，各所述夹爪与所述牵引杆铰接。

本发明的某些实施例中，所述支撑板上设置有定位部件，所述定位部件设置有两个，所述定位部件包括抵接部、弯折部，所述弯折部与所述抵接部成角度，所述弯折部连接于所述支撑板上，两个所述抵接部分别与所述第一腔室、所述第二腔室外侧壁抵接。

本发明的某些实施例中，所述定位部件上设置有扩展连杆，所述扩展连杆的两端分别连接于两个所述定位部件上，所述扩展连杆上设置有连接结构，所述机械臂通过所述连接结构连接于所述扩展连杆上。

本发明的某些实施例中，所述第一腔室的第二端设置有云台摄像头、保护罩，所述云台摄像头设置于所述保护罩内。

本发明提供一种模块化水下机器人控制方法，模块化水下机器人控制方法包括：

控制信号经由控制台通过5G信号发送到中继端，由中继端将信号传输至模块化水下机器人；

模块化水下机器人接收输入姿态信息，模块化水下机器人收集当前姿态信息，将当前姿态信息与预期位姿结合产生偏差信号，使模块化水下机器人调节至期望位姿；

当出现障碍物时，模块化水下机器人捕获障碍物大小变化与行驶速度，估算模块化水下机器人至障碍物的距离，并产生反方向的避障信号；

当缺陷进入视野域中，由目标识别算法生成锚框，标定缺陷位置，根据缺陷位置调整模块化水下机器人的姿态，将目标置于视野域中央，测得缺陷尺寸的特征值。

本发明的实施例至少具有以下有益效果：本发明中，运动信号通过中继端传输至模块化水下机器人，便于同时控制多个模块化水下机器人进行运动；模块化水下机器人将输入的姿态信息与当前的姿态信息进行对比，以偏差信号调整模块化水下机器人的姿态，保证运动的准确性；模块化水下机器人捕获障碍物的距离，并依据自身的速度调整姿态，进行精确避障；以目标识别的计算机视觉算法检测并识别出缺陷的具体形状，为修复工作提供准确指导。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一种模块化水下机器人的结构示意图；

图2是本发明一种模块化水下机器人中支撑板的结构示意图；

图3是本发明一种模块化水下机器人中支撑板与连接部件的装配图；

图4是本发明一种模块化水下机器人中连接部件的结构示意图；

图5是本发明一种模块化水下机器人中第一舱室的结构示意图；

图6是本发明一种模块化水下机器人中第一舱室的端盖结构示意图；

图7是本发明一种模块化水下机器人中机械臂的结构示意图；

图8是本发明一种模块化水下机器人中定位部件的结构示意图；

图9是本发明模块化水下机器人控制方法的信号传递流程图；

图10是本发明模块化水下机器人控制方法的控制流程图

附图标记：

101.支撑板；102.第一镂空部；103.第二镂空部；104.阻挡部；105.第三镂空部；106.安装孔；107.倾斜部；

201.支撑单元；202.连接单元；

301.模块化接口；

401.第一腔室；402.第二腔室；403.保护罩；

501.端盖；502.第一孔板；503.第一法兰；

601.固定矢量推进器；602.垂直推进器；

701.主轴；702.牵引杆；703.夹爪；

801.抵接部；802.弯折部；803.扩展连杆。

具体实施方式

本部分将结合图1至图10详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“中部”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。限定有“第一”、“第二”的特征是用于区分特征名称，而非具有特殊含义，此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例提供一种模块化水下机器人，模块化水下机器人包括支撑板101、第一腔室401、第二腔室402、动力组件。

如图2所示，支撑板101设置有两个，两个支撑板101层叠设置，且两个支撑板101之间存在一定距离，两个支撑板101之间的区域用于设置各工作部件。进一步地，两个支撑板101的形状近似相同，支撑板101上设置有第一镂空部102，第一镂空部102用于设置第一腔室401，第一腔室401设置于第一镂空部102内，支撑板101上设置有第二镂空部103，第二镂空部103用于设置第二腔室402，第二腔室402设置于第二镂空部103内。第一腔室401用于存放控制组件，第二腔室402用于存放能源部件。控制组件包括处理器、IMU传感器和温度传感器等常规板载元件，能源部件包括锂电池。

具体地，第一镂空部102设置于支撑板101的前端边缘，第二镂空部103设置于支撑板101的后端边缘，且第一镂空部102与第二镂空部103近似对齐，第一镂空部102与第二镂空部103近似处于模块化水下机器人的轴线上，便于第一腔室401与第二腔室402近似同轴，以使模块化水下机器人的高度较小，两个支撑板101形成紧凑型构架，压缩机身纵向尺寸，便于模块化水下机器人进入水下的狭小空间内，提升避障和通过复杂地形的性能。两个支撑板101厚度能够进一步控制，使机器人在水下勘探的过程中受到的水流的阻力更小，节约能源，使航行更顺畅。两个支撑板101由强度较高并且质量较轻的铝合金制成。

为保证第一腔室401与第二腔室402能够相对独立的工作，第一镂空部102与第二镂空部103之间设置有阻挡部104，阻挡部104具有一定的宽度，避免第一腔室401与第二腔室402接触，进而相互影响。

支撑板101上设置有安装孔106，安装孔106用于设置动力组件，为保证动力组件能够为模块化水下机器人各处提供接近的动力，避免模块化水下机器人倾斜，安装孔106对称设置，即安装孔106根据模块化水下机器人的轴线对称。可以理解的是，安装孔106至少设置两个。具体地，安装孔106设置有四个。

如图3所示，在一些示例中，两个支撑板101之间设置有多个连接部件，连接部件设置有多个，两个支撑板101通过各连接部件连接，并保持两个支撑板101之间的距离，同时，各连接部件用于将第一腔室401、第二腔室402、动力组件连接于支撑板101上。具体地，第一镂空部102、第二镂空部103、连接孔的边缘均设置有连接部件。

如图4所示，连接部件包括支撑单元201、连接单元202，支撑单元201与连接单元202连接，连接单元202处于连接部件的两端，且支撑单元201与连接单元202成角度，由于两个支撑板101近似平行设置，支撑单元201与连接单元202近似垂直。具体地，支撑单元201、连接单元202一体成型，由板状部件弯折而成。

在一些示例中，支撑板101的两侧边缘均设置有第三镂空部105，支撑板101上设置有模块化接口301，模块化接口301设置于第三镂空部105的位置，模块化接口301用于扩展模块化水下机器人的功能，具体地，模块化接口301连接压力传感器、超声波传感器多普勒传感器，在第三镂空部105的位置也设置有连接部件，便于固定扩展模块的位置。

在一些示例中，第一腔室401的第二端设置有云台摄像头、保护罩403，云台摄像头设置于保护罩403内，具体地，保护罩403呈半球形，保护罩403由钢化玻璃制成，在保护模块化水下机器人前端免受损坏的同时便于云台摄像头透过保护罩403监控模块化水下机器人前方的环境。云台摄像头包括舵机、联轴器、高分摄像头，舵机安装在靠近第一腔室401的位置，使得高分摄像头正视保护罩403顶部，联轴器将舵机与高分摄像头连接。具体地，控制组件还包括姿态传感器，在模块化水下机器人姿态发生抖动时，姿态传感器传输误差数据给云台，进而通过舵机和联轴器带动高分摄像头偏转姿态，使得拍摄角度在一定范围内维持不变。

如图5所示，在一些示例中，第一腔室401两端均设置有端盖501，端盖501盖合第一腔室401，使第一腔室401内部形成相对独立的空间，保证第一腔室401内的控制组件正常运行。具体地，为进一步保证第一腔室401内的空间密闭，端盖501侧壁上设置有第一密封结构，第一密封结构处于端盖501与第一腔室401内壁之间。具体地，第一密封结构包括密封圈。

如图6所示，第一腔室401第一端的端盖501上设置有第一孔板502、第一法兰503，第一法兰503与第一孔板502边缘通过紧固件连接，线缆能够穿过第一孔板502，第一腔室401内的控制组件通过线缆与第二腔室402内的能源部件连接。

第二腔室402两端均设置有端盖501，使第二腔室402内部形成相对独立的空间，保证第二腔室402内的能源部件正常运行。端盖501侧壁上设置有第二密封结构，第二密封结构处于端盖501与第二腔室402内壁之间。具体地，第二密封结构包括密封圈。

第二腔室402第一端的端盖501上设置有第二孔板、第二法兰，第二法兰与第二孔板边缘通过紧固件连接，线缆能够穿过第二孔板。

具体地，第一腔室401、第二腔室402由导热性良好的合金制成，将第二腔室402中能源部件放电热效应产生的热量通过热传导传递到水中，为能源部件创造良好的工作环境。

可以理解的是，为减小控制组件与能源部件连接之间的接线距离，第一腔室401的第二端处于支撑板101的前端，第二腔室402的第二端处于支撑板101的后端，且第一孔板502、第二孔板上均设置有多个过孔，线缆穿过过孔进行连接。同时，第一腔室401、第二腔室402通过上下对称的半环形钢圈固定在支撑板101上，保证第一腔室401与第二腔室402的位置稳定。

动力组件包括固定矢量推进器601、垂直推进器602，固定矢量推进器601用于控制模块化水下机器人在水中前进、后退或旋转运动，垂直推进器602用于控制模块化水下机器人在水中上浮或下潜。

具体地，垂直推进器602设置于安装孔106内，且垂直推进器602的推进方向近似与支撑板101垂直。支撑板101的四角位置设置有倾斜部107，倾斜部107与支撑板101的前端边缘成角度，固定矢量推进器601连接于倾斜部107，便于使固定矢量推进器601的推进方向近似与倾斜部107平行，即固定矢量推进器601的推进方向与支撑板101的前端边缘成角度，在四个固定矢量推进器601的配合下，模块化水下机器人能实现多自由度的运动。

具体地，垂直推进器602内部设置有双向同轴螺旋桨，便于垂直推进器602的推进方向在向上与向下之间切换；固定矢量推进器601内部也设置有双向同轴螺旋桨，便于固定矢量推进器601能够在相对的两个开口方向之间切换，从而避免机身翻转对水下勘探任务造成影响，提升模块化水下机器人的运动灵活性。双向同轴螺旋桨产生的噪声小，因此对水生生物的影响也很小，避免破坏水生生物的生活环境。

如图7所示，在一些示例中，模块化水下机器人还包括机械臂，机械臂设置于模块化水下机器人的顶面或底面，机械臂包括主轴701，主轴701中空，主轴701内部设置有牵引杆702，牵引杆702插入主轴701内部，牵引杆702能够相对于主轴701进行轴向运动以改变牵引杆702凸出于主轴701的长度。具体地，主轴701的内径与牵引杆702的外径相对应，避免牵引杆702在运动过程中发生晃动。

机械臂还包括夹持结构，夹持结构包括两个夹爪703，两个夹爪703分别铰接于牵引杆702的端部，同时，两个夹爪703分别铰接于主轴701的端部。当牵引杆702向主轴701外运动时，夹爪703进行旋转，从而夹爪703之间的角度增大。当牵引杆702向主轴701内运动时，夹爪703之间的角度减小，实现夹取功能。

如图8所示，在一些示例中，支撑板101上设置有定位部件，定位部件用于设置机械臂等扩展模块。具体地，定位部件包括抵接部801、弯折部802，定位部件设置有两个，两个定位部件的抵接部801分别与第一腔室401、第二腔室402侧壁抵接，弯折部802与抵接部801成角度，便于定位部件连接于支撑板101上。定位部件凸出于支撑板101，且覆盖于第一腔室401或第二腔室402表面，定位部件也能够对第一腔室401或第二腔室402起到保护作用，避免外部物体与第一腔室401或第二腔室402碰撞。

在一些示例中，前端的定位部件上设置有连接件，连接件上装配有对称分布的强光探照灯，强光探照灯通过线缆与控制组件连接，能够为漆黑的水下环境提供十米以上的有效视野，从而及时发现并排查水底可能存在的暗礁或藻类。

在一些示例中，两个定位部件之间通过扩展连杆803连接，扩展连杆803上设置有连接结构，机械臂等扩展模块能够通过连接结构连接于扩展连杆803上。具体地，连接结构具有多个，并分布于扩展连杆803的不同位置，扩展模块能够通过不同的连接结构连接，以调整具体位置。

在一些示例中，模块化水下机器人外围采用聚乙烯外壳进行包裹，在外壳与机体缝隙填充泡沫板，从而产生一定浮力，平衡一部分载荷不均。同时，为了便于搬运，外壳边缘设有对称分布的握柄。

本发明实施例提供一种模块化水下机器人控制方法。控制信号经由控制台通过5G信号发送到中继端，由中继端将信号传输至模块化水下机器人。

如图9所示，信号传输分为水下和水上两个部分。水上控制站由控制器进行操控，控制信号经由控制台通过5G信号发送到中继端路由器，经过WAN端口转接至第一电力网络桥连接器。具体地，中继端包括无人船，无人船具备通信能力，并使用浮力电缆将信号传输至模块化水下机器人的第二电力网络桥连接器，再通过LAN端口传送至模块化水下机器人的处理器。控制信号在经过解析处理后，由处理器统一调配至主控芯片和摄像头模组，完成对应的控制流程。实现总控制台到无人船再到各模块化水下机器人的信号发送，增强了控制的稳定性和带宽，以便同时控制多台模块化水下机器人，为模块化水下机器人集群作业、编队化运行提供更多可操控空间。

如图10所示，模块化水下机器人接收水上控制站下达的输入姿态信息，位于模块化水下机器人内部的姿态传感器捕捉当前模块化水下机器人的姿态信息，并进行解耦等处理，当前的姿态信息与预期位姿结合产生偏差信号，通过控制算法使模块化水下机器人调节至期望位姿。

模块化水下机器人能够实现避障功能，避障是基于视觉的距离估测，当视觉前方出现障碍物时，模块化水下机器人捕获障碍物大小变化与行驶速度，估算模块化水下机器人至障碍物的距离，并产生反方向的避障信号，从而使模块化水下机器人做出相应的躲避姿态。

模块化水下机器人能够实现缺陷检测与识别，当缺陷进入视野域中时，捕捉缺陷特征，由目标识别算法生成锚框，初步标定缺陷位置，根据缺陷位置调整模块化水下机器人的姿态，并将目标置于视野域中央，最大程度减小图像畸变面积。然后，进行精标定过程，即将中央处缺陷进行精度更好的锚框标定，以及对锚框中缺陷进行图像分割，测得缺陷尺寸的特征值。

在本说明书的描述中，若出现参考术语“一个实施例”、“一些实例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种模块化水下机器人，其特征在于，包括：

支撑板，所述支撑板设置有两个，两个所述支撑板层叠设置，两个所述支撑板之间具有间隔，所述支撑板的前端边缘设置有第一镂空部，所述支撑板的后端边缘设置有第二镂空部，所述第一镂空部与所述第二镂空部之间设置有阻挡部，所述阻挡部用于分隔所述第一镂空部与所述第二镂空部，所述支撑板上设置有安装孔，所述安装孔对称设置，所述支撑板的四角位置均设置有倾斜部，所述倾斜部与所述支撑板的前端边缘成角度；

第一腔室，所述第一腔室设置于所述第一镂空部内，所述第一腔室用于存放控制组件；

第二腔室，所述第二腔室设置于所述第二镂空部内，所述第二腔室用于存放能源部件，所述第二腔室与所述第一腔室处于同一水平位置上；

动力组件，所述动力组件包括固定矢量推进器、垂直推进器，各所述固定矢量推进器分别设置于各所述倾斜部处，各所述固定矢量推进器的推进方向分别与各所述倾斜部平行，各所述垂直推进器分别设置于各所述安装孔内，各所述垂直推进器的推进方向与所述支撑板垂直。

2.根据权利要求1所述的模块化水下机器人，其特征在于，所述第一腔室两端均设置有端盖，端盖与所述第一腔室的内壁之间设置有第一密封结构，所述第一腔室第一端的端盖上设置有第一孔板、第一法兰，所述第一孔板与所述第一法兰连接，所述第二腔室两端均设置有端盖，端盖与所述第二腔室的内壁之间设置有第二密封结构，所述第二腔室第一端的端盖上设置有第二孔板、第二法兰，所述第二孔板与所述第二法兰连接。

3.根据权利要求2所述的模块化水下机器人，其特征在于，所述第一腔室的第二端处于所述支撑板的前端，所述第二腔室的第二端处于所述支撑板的后端，所述第一孔板、所述第二孔板上均设置有多个过孔，所述过孔用于使线缆穿过。

4.根据权利要求1所述的模块化水下机器人，其特征在于，两个所述支撑板之间设置有多个连接部件，所述连接部件包括支撑单元、连接单元，所述连接单元处于所述连接部件的两端，所述支撑单元与所述连接单元成角度。

5.根据权利要求1所述的模块化水下机器人，其特征在于，所述支撑板的两侧边缘均设置有第三镂空部，所述支撑板上设置有模块化接口，所述模块化接口设置于所述第三镂空部的位置。

6.根据权利要求1所述的模块化水下机器人，其特征在于，模块化水下机器人还包括机械臂，所述机械臂包括主轴、夹持结构，所述主轴中空，所述主轴上设置有牵引杆，所述牵引杆插入所述主轴内，所述牵引杆能够相对所述主轴滑动，所述夹持结构包括两个夹爪，各所述夹爪与所述牵引杆铰接。

7.根据权利要求6所述的模块化水下机器人，其特征在于，所述支撑板上设置有定位部件，所述定位部件设置有两个，所述定位部件包括抵接部、弯折部，所述弯折部与所述抵接部成角度，所述弯折部连接于所述支撑板上，两个所述抵接部分别与所述第一腔室、所述第二腔室外侧壁抵接。

8.根据权利要求7所述的模块化水下机器人，其特征在于，所述定位部件上设置有扩展连杆，所述扩展连杆的两端分别连接于两个所述定位部件上，所述扩展连杆上设置有连接结构，所述机械臂通过所述连接结构连接于所述扩展连杆上。

9.根据权利要求1所述的模块化水下机器人，其特征在于，所述第一腔室的第二端设置有云台摄像头、保护罩，所述云台摄像头设置于所述保护罩内。

10.模块化水下机器人控制方法，应用于权利要求1至9任意一项所述的模块化水下机器人，其特征在于：

控制信号经由控制台通过5G信号发送到中继端，由中继端将信号传输至模块化水下机器人；

模块化水下机器人接收输入姿态信息，模块化水下机器人收集当前姿态信息，将当前姿态信息与预期位姿结合产生偏差信号，使模块化水下机器人调节至期望位姿；

当出现障碍物时，模块化水下机器人捕获障碍物大小变化与行驶速度，估算模块化水下机器人至障碍物的距离，并产生反方向的避障信号；

当缺陷进入视野域中，由目标识别算法生成锚框，标定缺陷位置，根据缺陷位置调整模块化水下机器人的姿态，将目标置于视野域中央，测得缺陷尺寸的特征值。

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