一种基于水下避障装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于水下避障装置的控制方法，包括距离检测初始化、距离值设定、距离值检测、两侧距离比较、距离值比较、转向舵机转向；所述的距离检测器检测水平平面内距离值并反馈给所述的避障控制器，所述的避障控制器根据距离值判断并控制转向装置转向。本发明专利技术响应速度快，灵活性好，能到达良好的避障效果，同时设有的压力检测，能有效防止障碍物缠绕而导致的避障装置无法工作的情况，有效的降低了故障率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下避障装置，具体涉及一种基于水下避障装置的控制方法。
技术介绍
仿生机器是目前机器人研究领域的前沿，机器人合理避开障碍物是衡量机器人智能化的一个重要指标，特别是在水下机器人领域。以往的设计中多采用过碰撞开关的方式实现障碍物检测，或采用过红外测距式，超声波测距式方法实现障碍物检测，但这些方法都不理想。碰撞开关式检测属于接触型检测，只有仿生机器头部或者身体的中部碰撞到障碍物后，碰撞开关接触，检测到碰撞信号才开始执行避障动作，属于接触式障碍，而实际应用中往往需要提前判断障碍物，做出相应的动作，以便提前避开障碍物。红外测距和超声波测距式虽然是非接触型方式，也能提前检测到障碍物，但红外和超声波发射时在水中容易衰减，影响信号的正常收发，检测的可靠性低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于水下避障装置的控制方法，本专利技术响应速度快，灵活性好，能到达良好的避障效果。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种基于水下避障装置的控制方法，包括以下步骤：距离检测初始化，测试距离检测器工作是否正常；距离值设定，设定警戒距离值；距离值检测，检测水下避障装置当前两侧距离值；两侧距离比较，比较当前两侧距离值大小；距离值比较，比较两侧距离值中较小则与警戒距离值；转向舵机转向，根据距离值比较判断转向方向。进一步的，水下避障装置的控制方法还包括：速度值设定，设定最大避障速度；速度检测，检测当前前进速度；速度比较，比较当前速度与最大避障速度大小。进一步的，根据所述的速度比较，调节转向舵机转向幅度。进一步的，所述的水下避障装置的控制方法还包括压力检测，检测水下避障装置有无缠绕障碍物。进一步的，所述的两侧距离比较后，左侧距离值小，比较左侧距离值与警戒距离值；左侧距离值小于等于警戒距离值，转向舵机向右旋转；左侧距离值大于警戒距离值，转向舵机不工作。进一步的，所述的两侧距离比较后，右侧距离值小，比较右侧距离值与警戒距离值；右侧距离值小于等于警戒距离值，转向舵机向左旋转；右侧距离值大于警戒距离值，转向舵机不工作。进一步的，所述的两侧距离比较后，所述的两侧距离相等，比较两侧距离值与警戒距离值；右侧距离值小于等于警戒距离值，随机旋转方向，转向舵机按随机旋转方向旋转；两侧距离值大于警戒距离值，转向舵机不工作。本专利技术的有益效果是:本专利技术提供一种基于水下避障装置的控制方法，包括距离检测初始化、距离值设定、距离值检测、两侧距离比较、距离值比较、转向舵机转向；所述的距离检测器检测水平平面内距离值并反馈给所述的避障控制器，所述的避障控制器根据距离值判断并控制转向装置转向。本专利技术响应速度快，灵活性好，能到达良好的避障效果，同时设有的压力检测，能有效防止障碍物缠绕而导致的避障装置无法工作的情况，有效的降低了故障率。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术的一种仿生机器的分解示意图；图2是本专利技术的水下避障装置结构示意图；图3是本专利技术的一种仿生机器内部结构示意图；图4是本专利技术的水下避障装置的一种转向舵机结构示意图；图5是本专利技术的水下避障装置的一种导线轮结构示意图；图6是本专利技术的水下避障装置转向示意图；图7是本专利技术的水下避障控制方法示意图；图中标号：仿生机器1、头部2、尾部3、仿生鱼鳍4、骨架5、转向舵机6、鱼鳍舵机7、下颚21、距离检测器22、检测局域23、鱼鳍骨架41、动力舵机60、绕线轮安装座61、绕线轮62、出线导轮81、过线导轮82、转向导线9。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本专利技术。参照图1-7所示，一种基于水下避障装置的控制方法，包括避障控制器、距离检测器、转向装置，其特征在于：所述的避障控制器与距离检测器、转向装置连接；所述的距离检测器检测水平平面内距离值并反馈给所述的避障控制器，所述的避障控制器根据距离值判断并控制转向装置转向。如图1所示，仿生机器1设有头部2、尾部3、骨架5；所述的头部2设有下颚21；还包括辅助转向装置，辅助转向装置包括仿生鱼鳍4，所述的仿生鱼鳍4数量为4个，所述的仿生鱼鳍4对称布局。仿生鱼鳍4内设有鱼鳍骨架41，鱼鳍骨架41与鱼鳍舵机7连接。所述的距离检测器22为声呐传感器或超声波传感器或红外线传感器。优选地，声呐传感器的数量为2个以上，如图2所示，两个所述的声呐传感器分别安装于下颚21底面两侧。所述的仿生机器头部11内还设有开合机构，所述的开合机构内设有压力传感器。一种优选方案为，压力传感器设于开合机构的牙齿内，开合机构闭合时压力传感器感受不到压力变化，当开合机构咬住物体时，压力传感器感受到压力变化，反馈给避障控制器，避障控制器控制开合机构打开，松开物体，以免影响避障装置工作。如图3、图4、图6所示，转向装置包括转向舵机6、转向导线9，所述的转向舵机6安装于骨架5上，所述的舵机6包括电机、绕线轮安装座61、绕线轮62，所述的转向导线9一端与绕线轮62固定并缠绕与绕线轮62上，所述的转向导线9另一端固定于骨架5前部。组装所述绕线轮62时，一转向导线9穿过线孔，可减小所述转向导线9的磨损。使用所述绕线轮62时，当转向舵机6转轴带动所述绕线轮62旋转时，一侧旋入拉紧，一侧旋出处于松弛状态，使仿生机器转弯，实现鱼身的左右摆动，效果逼真。如图5所示，所述的转向装置还包括导线轮，所述的导线轮包括出线导轮81、过线导轮82；所述的出线导轮81安装于转向舵机6出转向导线9位置的骨架5上，所述的过线导轮82安装于非转向舵机6出转向导线9位置的骨架5上。所述的水下避障装置与仿生机器动力装置连接，所述的仿生机器动力装置包括动力舵60。所述的仿生机器动力装置还包括动力导线、导线轮；所述的动力导线一端固定于动力舵机60，另一端固定于骨架5尾部；所述的导线轮包括出线导轮81、过线导轮82；所述的出线导轮81安装于动力舵机60出动力导线位置的骨架5上，所述的过线导轮82安装于非动力舵机60出动力导线位置的骨架5上。如图3所示，仿生机器1中部，尾部各设有一动力舵机60，动力舵机60转轴带动所述绕线轮62旋转时，一侧旋入拉紧，一侧旋出处于松弛状态，使仿生机器尾部摆动，实现仿生机器前进，效果逼真。如图2所示，声呐传感器是一种专门应用在水中测距用的传感器，声呐信号在水中传播不容易衰减，信号的稳定性好。两个声呐传感器安装在下颚21的下方，两个声呐的夹角约20度，形成两个检测区域23，分别用来检测左前方和右前方的距离变化。仿真机器游动时，避障控制器间歇式控制声呐传感器发射声呐信号，并实时接收声呐的返回信号，优选地，发射声呐信号发射间隔设为10hz-50hz，通过计算声呐发射后接收的时间差和声呐在水中的传输速度，即可算出仿真机器1和障碍物之间的距离，声呐从发射到收到反射信号这段时间就是声呐一个来回的时间，这个时间与声呐在水中传输速度的乘积结果除以2就是实际本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于水下避障装置的控制方法，包括以下步骤：距离检测初始化，测试距离检测器工作是否正常；距离值设定，设定警戒距离值；距离值检测，检测水下避障装置当前两侧距离值；两侧距离比较，比较当前两侧距离值大小；距离值比较，比较两侧距离值中较小则与警戒距离值；转向舵机转向，根据距离值比较判断转向方向。

【技术特征摘要】
1.一种基于水下避障装置的控制方法，包括以下步骤：距离检测初始化，测试距离检测器工作是否正常；距离值设定，设定警戒距离值；距离值检测，检测水下避障装置当前两侧距离值；两侧距离比较，比较当前两侧距离值大小；距离值比较，比较两侧距离值中较小则与警戒距离值；转向舵机转向，根据距离值比较判断转向方向。2.根据权利要求1所述的一种基于水下避障装置的控制方法，其特征在于，所述的水下避障装置的控制方法还包括：速度值设定，设定最大避障速度；速度检测，检测当前前进速度；速度比较，比较当前速度与最大避障速度大小。3.根据权利要求2所述的一种基于水下避障装置的控制方法，其特征在于：根据所述的速度比较，调节转向舵机转向幅度。4.根据权利要求1所述的一种基于水下避障装置的控制方法，其特征在于：所述的水下避障装置的控制方法还包括压力检测，检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈辉，何仁渊，于赛赛，洪定安，
申请(专利权)人：杭州畅动智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33