一种水下机器人能量共享系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种水下机器人能量共享系统及其控制方法，能量共享系统包括：驻留舱、第一水下机器人、第二水下机器人、无线传能装置。驻留舱内部具驻留腔。无线传能装置包括第一无线传能装置和第二无线传能装置；第一传能装置包括第一原边线圈和第一副边线圈，第一原边线圈设置于驻留舱上，第一副边线圈设置于第一水下机器人；第二无线传能装置包括第二原边线圈和第二副边线圈，第二原边线圈设置于驻留舱上，第二副边线圈设置于第二水下机器人，第一原边线圈和第二原边线圈电连接。第一水下机器人和第二水下机器人能通过无线传能装置进行能量的转移。本申请的共享系统能够使水下机器人根据任务量不同进行合理的能量共享调度。据任务量不同进行合理的能量共享调度。据任务量不同进行合理的能量共享调度。

【技术实现步骤摘要】
一种水下机器人能量共享系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及机器人能量共享
，具体的说，涉及一种水下机器人能量共享系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]海洋是人类赖以生存和发展的空间，蕴藏着丰富自然资源。无人无缆自治式水下机器人(Autonomous Underwater Vehicles，AUV)，能够携带多类探测和作业设备，进行海洋环境监测、海底地形地貌勘察等任务。是海洋开发所需要的先进技术和装备。
[0003]小型回转体型AUV由于具有轻便灵活、成本低廉等优势在进行海洋探测任务过程中被各国家广泛使用。但是受限于其体积，小型回转体型AUV所携带的能量往往有限，在执行任务过程中需要经常回收进行电能补给。这严重限制了AUV的作业时长和作业半径，并且现有AUV回收方式往往回收成本较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种水下机器人能量共享系统及其控制方法，使得水下机器人之间能进行能量的转移。
[0005]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0006]本申请第一目的在于提供一种水下机器人能量共享系统，包括：
[0007]驻留舱，所述驻留舱内部具驻留腔；
[0008]第一水下机器人和第二水下机器人，所述第一水下机器人和第二水下机器人均能容纳于所述驻留腔内；
[0009]无线传能装置，所述无线传能装置包括第一无线传能装置和第二无线传能装置；所述第一传能装置包括第一原边线圈和第一副边线圈，所述第一原边线圈设置于驻留舱上，所述第一副边线圈设置于所述第一水下机器人；所述第二无线传能装置包括第二原边线圈和第二副边线圈，所述第二原边线圈设置于驻留舱上，所述第二副边线圈设置于所述第二水下机器人，所述第一原边线圈和所述第二原边线圈电连接；
[0010]在所述第一水下机器人和第二水下机器人均容纳于所述驻留腔的状态下，所述第一水下机器人和第二水下机器人中，一者能将电能通过所述无线传能装置传输至另一者。
[0011]可选的，所述驻留舱沿长度方向的两端分设设置有接驳口，所述接驳口连通所述驻留腔；
[0012]所述第一原边线圈和所述第二原边线圈分设于所述驻留舱沿长度方向的两端；
[0013]在所述第一水下机器人和第二水下机器人均容纳于所述驻留腔的状态下，所述第一副边线圈和所述第一原边线圈位置相对，所述第二副边线圈和所述第二原边线圈位置相对。
[0014]可选的，水下机器人能量共享系统还包括设置于所述驻留舱上的控制系统；
[0015]所述第一水下机器人具有连接所述第一副边线圈的第一变换电路，所述第二水下
机器人具有连接所述第二副边线圈的第二变换电路，所述第一变换电路和所述第一变换电路均具有直流变换状态和交流变换状态；
[0016]在所述第一水下机器人和第二水下机器人均容纳于所述驻留腔的状态下，所述控制系统分别与所述第一水下机器人和第二水下机器人通信连接，以控制所述第一变换电路和第二变换电路的状态。
[0017]可选的，所述无线传能装置包括第三变换电路和第四变换电路，所述第三变换电路连接于所述第一原边线圈，所述第四变换电路连接于所述第二原边线圈，所述第三变换电路和所述第四变换电路电连接；
[0018]所述第三变换电路和所述第四变换电路均具有直流变换状态和交流变换状态；
[0019]所述控制系统分别电连接所述第三变换电路和第四变换电路，用于控制所述第三变换电路和第四变换电路的状态。
[0020]可选的，所述控制系统包括第一控制系统和第二控制系统；
[0021]所述第一控制系统和所述第二控制系统分设于所述驻留舱的两端；、
[0022]所述第一控制系统与所述第一水下机器人通信连接，所述第一控制系统与所述第三变换电路电连接，所述第二控制系统与所述第二水下机器人通信连接，所述第二控制系统与所述第四变换电路电连接。
[0023]可选的，水下机器人能量共享系统还包括两个接驳装置，所述接驳装置呈方形喇叭口状，两个所述接驳装置均连接于驻留舱上，且两个所述接驳装置均连通所述驻留腔。
[0024]可选的，所述驻留舱包括圆筒体，所述圆筒体表面开设有镂空槽。
[0025]可选的，水下机器人能量共享系统还包括充电位置调整装置，所述充电位置调整装置设置于所述驻留舱内，所述充电位置调整装置两侧分别设置有活动圆盘，所述充电位置调整装置能调节所述活动圆盘沿所述驻留舱的长度方向平移。
[0026]可选的，所述充电位置调整装置包括固定法兰、两推进电机，所述固定法兰固定于所述驻留舱上，两个所述推进电机分别设置于所述固定法兰的两侧，且两个所述推进电机分别传动连接两个所述活动圆盘。
[0027]本申请第二目的在于提供上述水下机器人能量共享系统的控制方法，包括：
[0028]分析第一水下机器人和第二水下机器人的航行任务；
[0029]根据航行任务确定能量调度方案；
[0030]根据所述能量调度方案控制第一水下机器人和第二水下机器人进行相应能量的转移。
[0031]通过采用上述技术方案，使得本专利技术具有以下有益效果：
[0032]本申请的水下机器人能量共享系统使水下机器人能够根据任务量不同进行合理的能量共享调度，以满足水下机器人执行长航时任务，并且能在一定程度上拓展了水下机器人的作业半径。
[0033]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
[0034]附图作为本申请的一部分，用来提供对本专利技术的进一步的理解，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，但不构成对本专利技术的不当限定。显然，下面描述中的附图
仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：
[0035]图1为本专利技术实施例提供的共享系统的结构示意图；
[0036]图2为本专利技术实施例提供的共享系统的接驳装置及驻留舱的结构示意图；
[0037]图3为本专利技术实施例提供的共享系统的无线传能装置设计结构图；
[0038]图4为本专利技术实施例提供的共享系统的驻留舱的局部结构示意图；
[0039]图5为图4中A部的充电位置调整装置的立体结构示意图；
[0040]图6为本专利技术实施例提供的共享系统上设置控制系统的结构示意图；
[0041]图7为本专利技术实施例提供的共享系统的控制逻辑图。
[0042]图中，1、接驳装置；2、驻留舱；21、第一支撑架；22、第二支撑架；23、横梁支柱；3、无线传能装置；31、第一原边线圈；32、第二原边线圈；33、第一副边线圈；34、第二副边线圈；35、第一弧形加固环；36、第二弧形加固环；4、充电位置调整装置；41、第一电机；42、第二电机；43、第一活动圆盘；44、第二活动圆盘；45、固定法兰；46、第一行程开关；47、第二行程开关；5、控制系统；51、第一控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下机器人能量共享系统，其特征在于，包括：驻留舱，所述驻留舱内部具驻留腔；第一水下机器人和第二水下机器人，所述第一水下机器人和第二水下机器人均能容纳于所述驻留腔内；无线传能装置，所述无线传能装置包括第一无线传能装置和第二无线传能装置；所述第一传能装置包括第一原边线圈和第一副边线圈，所述第一原边线圈设置于驻留舱上，所述第一副边线圈设置于所述第一水下机器人；所述第二无线传能装置包括第二原边线圈和第二副边线圈，所述第二原边线圈设置于驻留舱上，所述第二副边线圈设置于所述第二水下机器人，所述第一原边线圈和所述第二原边线圈电连接；在所述第一水下机器人和第二水下机器人均容纳于所述驻留腔的状态下，所述第一水下机器人和第二水下机器人中，一者能将电能通过所述无线传能装置传输至另一者。2.根据权利要求1所述的一种水下机器人能量共享系统，其特征在于，所述驻留舱沿长度方向的两端分设设置有接驳口，所述接驳口连通所述驻留腔；所述第一原边线圈和所述第二原边线圈分设于所述驻留舱沿长度方向的两端；在所述第一水下机器人和第二水下机器人均容纳于所述驻留腔的状态下，所述第一副边线圈和所述第一原边线圈位置相对，所述第二副边线圈和所述第二原边线圈位置相对。3.根据权利要求2所述的一种水下机器人能量共享系统，其特征在于，还包括设置于所述驻留舱上的控制系统；所述第一水下机器人具有连接所述第一副边线圈的第一变换电路，所述第二水下机器人具有连接所述第二副边线圈的第二变换电路，所述第一变换电路和所述第一变换电路均具有直流变换状态和交流变换状态；在所述第一水下机器人和第二水下机器人均容纳于所述驻留腔的状态下，所述控制系统分别与所述第一水下机器人和第二水下机器人通信连接，以控制所述第一变换电路和第二变换电路的状态。4.根据权利要求3所述的一种水下机器人能量共享系统，其特征在于，所述无线传能装置包括第三变换电路和第四变换电路，所述第三变换电路连接于所述第一原边线圈，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智杰，刘玉明，张滨，蔡宗举，杨森，沈杰，杨杰，苗春晖，周宇英，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：