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一种用于水下作业机器人的俯仰姿态调节装置 

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申请/专利权人:大连理工大学

摘要:本发明提供一种用于水下作业机器人的俯仰姿态调节装置,该装置包括:核心控制模块、姿态感知模块和俯仰姿态稳定模块。其中,俯仰姿态稳定模块由执行机构和舵面组成;姿态感知模块由惯性传感器和惯性传感器控制电路组成;核心控制模块是搭载了微控制器的电路板。本发明作为辅助装置独立安装于无人遥控潜水器上,ROV沿水平面航行时,核心控制模块根据姿态感知模块输出的实际俯仰姿态感知数据,控制俯仰姿态稳定模块的执行机构,调节舵面与水流方向的夹角,从而平衡ROV航行时竖直方向上产生的分力,补偿ROV偏移的浮心,辅助ROV保持俯仰姿态的稳定,避免ROV俯仰姿态角度发生不符合预期的变化,提高ROV在航行时的工作效率。

主权项:1.一种用于水下作业机器人的俯仰姿态调节装置,其特征在于,该装置包括核心控制模块、姿态感知模块和俯仰姿态稳定模块;核心控制模块为搭载有微控制器的电路板,其中保存有ROV的预期俯仰姿态角、俯仰姿态正角度偏离容忍值、俯仰姿态负角度偏离容忍值、P参数、I参数和D参数;计算从姿态感知模块获取的ROV实际俯仰姿态角与保存的ROV的预期俯仰姿态角之间的差值,若差值的绝对值大于保存的ROV的俯仰姿态正角度偏离容忍值和俯仰姿态负角度偏离容忍值的绝对值,则将差值输入到改进的PID算法中,根据设置的P参数、I参数、D参数解算出俯仰姿态稳定模块舵面的旋转方向与旋转角度,使用定制的通信数据帧将旋转方向与旋转角度打包生成俯仰姿态稳定模块的控制指令;若差值绝对值小于保存的ROV的俯仰姿态正角度偏离容忍值和俯仰姿态负角度偏离容忍值的绝对值,则不对俯仰姿态稳定模块的控制指令做出更新;姿态感知模块包括惯性传感器和惯性传感器的控制电路,其中惯性传感器用于获取ROV实际俯仰姿态角数据,惯性传感器的控制电路用于把ROV实际俯仰姿态角传输至核心控制模块;俯仰姿态稳定模块包括执行机构和舵面,其中,舵面连接于执行机构上;执行机构接收核心控制模块传输的控制指令,从定制的通信数据帧中读取舵面的旋转角度和旋转方向,驱动舵面向指定方向旋转指定角度。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 大连理工大学 一种用于水下作业机器人的俯仰姿态调节装置

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