一种水下机器人及平衡调整方法技术

本发明专利技术涉及水下机器人领域，具体涉及一种水下机器人及平衡调整方法，包括：在机器人本体上设置机械手，机械手包括第一机械臂及第二机械臂，第一机械臂可转轴的设在机器人本体上，第二机械臂可转动的设置在第一机械臂上。通过第一机械臂转动，可以调整机械手的夹取角度及范围，通过第二机械臂的转动，可以使得机械臂的长度及夹取范围进一步扩大。本申请机械手的设置，使得水下机器人的作业范围大大提高，并且可以灵活的调整角度，实现本申请水下机器人远近高低自由变换的夹取水下杂物。机器人远近高低自由变换的夹取水下杂物。机器人远近高低自由变换的夹取水下杂物。

【技术实现步骤摘要】
一种水下机器人及平衡调整方法


[0001]本专利技术涉及水下机器人领域，具体而言，涉及一种水下机器人及平衡调整方法。

技术介绍

[0002]目前，通常会使用水下机器人去水下进行作业，例如，通过水下机器人查看水下的情况。此外，在某些情况下，除了需要对水下情况进行查看，还需要对水中的杂物进行处理。例如，水下可以能会有些绳索或塑料袋的物品缠绕在水下工作的设备上，因此需要对这些杂物进行清理。现有水下作业机械手4通常设置的灵活度不好，夹取范围有限，且结构复杂。
[0003]例如，中国专利(CN202211009260.6)公开了一种水洗机器人的机械抓取装置，其结构仅可进行夹取动作，机械手4无法进行灵活角度调整，使得作业灵活度及抓取范围很大程度上收到限制。
[0004]因此，现有技术还存在不足，有待进一步发展。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种水下机器人及平衡调整方法，以解决现有的水下机器人无法灵活的调整夹取范围的问题。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]本专利技术提供的一种水下机器人，包括：
[0008]机器人本体；
[0009]纵向推进器，安装在机器人本体上，用于推动机器人上下运动；
[0010]横向推进器，安装在机器人本体上，用于推动机器人前后移动；
[0011]机械手，安装在机器人本体上，用于对物体进行剪切或夹取；
[0012]机械手包括：
[0013]第一机械臂，可转动的设置在机器人本体上；
[0014]第二机械臂，可转动的与第一机械臂远离机器人本人的一端连接，第二机械臂用于对物体的剪切或夹取。
[0015]水下机器人还包括：
[0016]第一驱动缸，一端与机器人本体连接，另一端与第一机械臂远离机器人本体的一端连接，用于推动第一机械臂进行旋转；
[0017]第二驱动缸，一端设置与第一机械臂连接，另一端与第二机械臂连接，用于推动第二机械臂旋转。
[0018]第二机械臂上设置有用于进行夹取的夹取结构，夹取结构包括：
[0019]夹取安装部，与第二机械臂连接；
[0020]夹取部，设置在夹取安装部上，用于进行夹取；
[0021]夹取电机，与夹取部连接，用于驱动夹取部进行夹取；
[0022]电动缸，一端与夹取部连接，另一端与夹取电机连接，夹取电机驱动电动缸进行伸
缩运动，电动缸推动剪切部进行夹取动作。
[0023]水下机器人还包括：第三驱动缸，一端设置在第二机械臂内，另一端与夹取安装部连接，用于推动夹取部往远离第二机械臂一侧移动。
[0024]一种水下机器人平衡调整方法，用于调整任一上述的水下机器人平衡，机械手设置在机器人本体的中轴线位置上，包括以下步骤：
[0025]实时获取机器人的倾斜角、第一机械臂伸展的第一角度及第二机械臂伸展的第二角度；
[0026]基于获取的倾斜角、第一角度及第二角度计算机器人本体恢复平衡所需要的合力；
[0027]基于合力计算出机器人本体上的纵向推进器需要多少的推力，其中，纵向推进器包括第一组推进器及第二组推进器，第一组推进器安装在机器人本体的前端部，第二组推进器安装在机器人本体的后端部，第一组推进器与第二组推进器推力方向相反；
[0028]基于第一组推进器及第二组推进器所需要的推力计算出，第一组推进器及第二组推进器所需要的需求转速；
[0029]基于第一组推进器及第二组推进器所需要的需求转速生成转速信号，并基于转速信号，控制第一组推进器及第二组推进器达到需求转速。
[0030]基于第一组推进器及第二组推进器所需要的需求转速生成转速信号，并基于转速信号，控制第一组推进器及第二组推进器达到需要的需求转速具体包括：
[0031]基于第一组推进器及第二组推进器所需要的需求转速生成转速信号，并发送至电源控制模块；
[0032]基于转速信号，电源控制模块控制电源向第一组推进器及第二组推进器输入需求电流；
[0033]基于输入的需求电流，第一组推进器及第二组推进器达到需求转速。
[0034]一种水下机器人平衡调整装置，包括：
[0035]角度检测模块，用于实时检测机器人的倾斜角、第一机械臂伸展的第一角度及第二机械臂伸展的第二角度；
[0036]合力计算模块，用于基于检测到的倾斜角、第一角度及第二角度计算机器人本体恢复平衡所需要的合力；
[0037]推力计算模块，用于基于合力计算出机器人本体上的纵向推进器需要多少的推力，其中，纵向推进器包括第一组推进器及第二组推进器，第一组推进器安装在机器人本体的前端部，第二组推进器安装在机器人本体的后端部，第一组推进器与第二组推进器推力方向相反；
[0038]转速计算模块，用于基于第一组推进器及第二组推进器所需要的推力计算出，第一组推进器及第二组推进器所需要的需求转速；
[0039]控制器模块，用于基于第一组推进器及第二组推进器所需要的需求转速生成转速信号，并基于转速信号，控制第一组推进器及第二组推进器达到需求转速。
[0040]一种水下机器人平衡调整方法，用于调整上述任一的水下机器人平衡，机械手设置在机器人本体的中轴线位置上，包括以下步骤：
[0041]实时检测机器人的倾斜角度；
[0042]判断检测到的倾斜角度是否在预设角度范围内；
[0043]当倾斜角度不在预设角度范围内时，则基于检测到的倾斜角度生成转速调整信号；
[0044]基于转速调整信号，实时调控机器人上的纵向推进器的转速，直至倾斜角度在预设角度范围内，纵向推进器的转速由低往高逐渐增加，其中，纵向推进器包括第一组推进器及第二组推进器，第一组推进器安装在机器人本体的前端部，第二组推进器安装在机器人本体的后端部，第一组推进器与第二组推进器转速方向相反。
[0045]判断检测到的倾斜角度是否在预设角度范围内之后还包括：当倾斜角度在预设角度范围内时，则保持此时第一组推进器及第二组推进器的转速。
[0046]控制器基于转速调整信号，实时调控机器人上的纵向推进器的转速，直至倾斜角度在预设角度范围内包括：
[0047]获取转速调整信号；
[0048]基于转速调整信号，生成电流输出信号并发送至电源控制模块；
[0049]基于电流输出信号，电源控制模块控制电源实时向第一组推进器及第二组推进器输入电流；
[0050]基于输入的电流，第一组推进器及第二组推进器实时调整推进器的转速。
[0051]一种水下机器人平衡调整装置，包括：
[0052]角度检测模块，实时检测机器人的倾斜角度；
[0053]判断模块，用于判断检测到的倾斜角度是否在预设角度范围内；当倾斜角度不在预设角度范围内时，则基于检测到的倾斜角度产生转速调整信号；
[0054]控制器模块，用于基于转速调整信号，实时调控机器人上的纵向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下机器人，其特征在于，包括：机器人本体；纵向推进器，安装在所述机器人本体上，用于推动所述机器人上下运动；横向推进器，安装在所述机器人本体上，用于推动所述机器人前后移动；机械手，安装在所述机器人本体上，用于对物体进行剪切或夹取；所述机械手包括：第一机械臂，可转动的设置在所述机器人本体上；第二机械臂，可转动的与所述第一机械臂远离所述机器人本人的一端连接，所述第二机械臂用于对物体的剪切或夹取。2.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述水下机器人还包括：第一驱动缸，一端与所述机器人本体连接，另一端与所述第一机械臂远离所述机器人本体的一端连接，用于推动所述第一机械臂进行旋转；第二驱动缸，一端设置与所述第一机械臂连接，另一端与所述第二机械臂连接，用于推动所述第二机械臂旋转。所述第二机械臂上设置有用于进行夹取的夹取结构，所述夹取结构包括：夹取安装部，与所述第二机械臂连接；夹取部，设置在所述夹取安装部上，用于进行夹取；夹取电机，与所述夹取部连接，用于驱动所述夹取部进行夹取；电动缸，一端与所述夹取部连接，另一端与所述夹取电机连接，所述夹取电机驱动所述电动缸进行伸缩运动，所述电动缸推动所述剪切部进行夹取动作。3.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述水下机器人还包括：第三驱动缸，一端设置在所述第二机械臂内，另一端与所述夹取安装部连接，用于推动所述夹取部往远离所述第二机械臂一侧移动。4.一种水下机器人平衡调整方法，用于调整所述权利要求1至3任一所述的水下机器人平衡，所述机械手设置在所述机器人本体的中轴线位置上，其特征在于，包括以下步骤：实时获取所述机器人的倾斜角、所述第一机械臂伸展的第一角度及所述第二机械臂伸展的第二角度；基于获取的所述倾斜角、所述第一角度及所述第二角度计算所述机器人本体恢复平衡所需要的合力；基于所述合力计算出所述机器人本体上的纵向推进器需要多少的推力，其中，所述纵向推进器包括第一组推进器及第二组推进器，所述第一组推进器安装在所述机器人本体的前端部，所述第二组推进器安装在所述机器人本体的后端部，所述第一组推进器与所述第二组推进器推力方向相反；基于所述第一组推进器及所述第二组推进器所需要的推力计算出，所述第一组推进器及所述第二组推进器所需要的需求转速；基于所述第一组推进器及所述第二组推进器所需要的需求转速生成转速信号，并基于所述转速信号，控制所述第一组推进器及所述第二组推进器达到所述需求转速。5.根据权权利要求4所述的水下机器人平衡调整方法，其特征在于，所述基于所述第一组推进器及所述第二组推进器所需要的需求转速生成转速信号，并基于所述转速信号，控
制所述第一组推进器及所述第二组推进器达到所述需要的需求转速具体包括：基于所述第一组推进器及所述第二组推进器所需要的需求转速生成转速信号，并发送至电源控制模块；基于所述转速信号，所述电源控制模块控制电源向所述第一组推进器及第二组推进器输入需求电流；基于输入的所述需求电流，所述第一组推进器及所述第二组推进器达到所述需求转速。6.一种水下机器人平衡调整装置，其特征在于，包括：角度检测模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李高，韦桥斌，欧远庭，
申请(专利权)人：广东粤电阳江海上风电有限公司，
类型：发明
国别省市：