一種淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置，包括：防水儀器集成箱安裝在控制裝置的外殼上，液晶顯示器安裝在防水儀器集成箱的上面板上，通電顯示LED燈和視頻信號接收插槽設置在下面板的右上方；臍帶纜水密插座和交流電插座設置在防水儀器集成箱的右側(cè)，防水集成箱把手設置在防水儀器集成箱的前端，軟鍵盤設置在下面板的中間位置，三維電位器安裝在下面板的左側(cè)，電源啟動按鈕設置在軟鍵盤的上方。本發(fā)明針對于國內(nèi)外無人有纜遙控的水下機器人的發(fā)展狀況，綜合本實驗室所設計的小型水下機器人，研發(fā)出適用于淺水的小型水下機器人的甲板控制裝置。此外，本發(fā)明體積較小，質(zhì)量較輕，便于攜帶和維護操作簡便。
【專利說明】一種淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水下機器人研究的【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種淺水用小型水下機器人甲 板的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾十年水下機器人得到了長足的發(fā)展，水下機器人從20世紀50年代開始研 制，最早始于開發(fā)和應用的無人潛水器，I960年世界上第一臺水下機器人誕生，取名為 “⑶RV1”，世界上第一臺用于商業(yè)的水下機器人是美國的RCV-225，它主要應用于近海的開 發(fā)作業(yè)，它的體積小，質(zhì)量輕，它長66cm，寬51cm，高51cm，有82kg，它有四個推進器可以實 現(xiàn)潛體的前進、后退及上升、下降，交流供電，220V/440V，50?60Hz，從此水下機器人產(chǎn)業(yè) 開始形成，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，水下機器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸成熟，全球從事水下機器人的廠家 有上百家，可以提供包括整機、部件生產(chǎn)、售后等整套服務，小型水下機器人在很多國家都 已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化，但是主要發(fā)生在發(fā)達國家，美、日、意、法、俄等發(fā)達國家在水下機器人 技術(shù)研究方面處于領(lǐng)先地位，例如美國Sea Botix公司研制的觀察型水下機器人LBV150, 其重量為10.4Kg，水下最大深度為150m，機體配件主要有測深器、聲納、攝像頭等以及相應 傳感器，主要用途是河流堤壩的檢查以及港灣警視，再次就是Inuktun公司生產(chǎn)的超小型 水下機器人:VideoRay Pro,規(guī)格為35 X 22.5 X 21cm,重4kg,最大下潛深度為75m,載有攝 像頭及掃描聲納等設備。
[0003]我國從80年代初開始研制水下機器人，并且已經(jīng)可以生產(chǎn)出自己的水下機器人， 有些水下機器人已經(jīng)應用到石油管道勘察，軍事等方面，最出名的當屬哈爾濱工程大學和 中國沈陽自動化研究所的水下機器人產(chǎn)品，其中哈爾濱工程大學的水下機器人“堤壩安全 檢測水下機器人”可以實現(xiàn)對于堤壩安全的檢測、損傷部位的定位以及其他隱患的督檢， 沈陽自動化研究所研制的超小型水下機器人，可以實現(xiàn)自主定深，定向等基本功能，同時還 研究了一些特種水下機器人來實現(xiàn)特種任務，其中沈陽自動化研究所的水下機器人有海 人一號、RECON.1V-SIAAA、金魚三號等，海人一號和RECON.1V-SIAAA屬于作業(yè)型水下機器 人，金魚三號屬于觀察型水下機器人，海人一號長2.7m,寬1.59m,高1.95m,空氣中質(zhì)量為 2198kg，可以實現(xiàn)定深，定向，并且有6功能雙向反饋主從機械手臂，視覺方面為雙目視覺， RECON.1V-SIAAA長2.12m，寬1.03m，高0.96m，空氣中質(zhì)量為800kg，可以實現(xiàn)定深，定向， 并且有6/5功能主從機械手臂,視覺方面為單目視覺，金魚三號的長為0.6m,寬0.58m,高
0.35m，空氣中質(zhì)量為34kg，視覺方面為單目視覺。
[0004]由于水下機器人的飛速發(fā)展，它已經(jīng)可以應用到很多領(lǐng)域，管道檢查:如渤海漏油 事件中就可以用水下機器人對石油管道來進行檢修，科學研究:水下生物觀察，考古等，娛 樂:水下攝像水下攝影等，安全檢查:大壩、港口的檢修，河流污染的檢測等。
[0005]但是現(xiàn)有的水下機器人體積較大，質(zhì)量大，不便于攜帶和維修。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明實施例的目的在于提供一種淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置，旨在 解決現(xiàn)有的水下機器人體積較大，質(zhì)量大，不便于攜帶和維修的問題。
[0007]本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置，該淺 水用小型水下機器人甲板的控制裝置包括:液晶顯示器、防水儀器集成箱、通電顯示LED 燈、視頻信號接收插槽、臍帶纜水密插座、交流電插座、防水集成箱把手、軟鍵盤、下面板、搖 桿固定底座、三維電位器、電源啟動按鈕；
[0008]液晶顯示器安裝在防水儀器集成箱上面板的中間位置上，用來顯示水下機器人 采集到的水下圖像，并且將水下機器人在水下的溫度、深度和方向信息顯示在液晶顯示器 上；
[0009]防水儀器集成箱主要用來保護控制裝置免受撞擊或水的濺濕；通電顯示LED燈安 裝在下面板的右上部分，燈的亮滅表示甲板控制裝置是否由外接220V交流電供電；
[0010]視頻信號接收插槽安裝在下面板的右上部分通電顯示LED燈右側(cè)，主要用來連接 甲板控制裝置視頻輸出與液晶顯示器視頻輸入，將水下圖像顯示在液晶顯示器上；
[0011]臍帶纜水密插座設置在防水儀器集成箱的右側(cè)，主要用來連接臍帶纜給水下機器 人輸送控制指令與電源以及接收水下機器人的視頻與傳感器信息，當工作環(huán)境有濺水時， 使用水密插座即可以保證防水儀器集成箱內(nèi)的設備不被浸濕，也可保證與水下機器人正常 的通信；
[0012]交流電插座設置在防水儀器集成箱的右側(cè)靠近把手的一端，主要是給防水儀器集 成箱內(nèi)控制裝置與水下機器人供電和充電用；
[0013]防水集成箱把手設置在防水儀器集成箱的前端，為防水箱自帶部分，方便整個裝 置的攜帶搬運；
[0014]軟鍵盤設置在下面板的中間位置，可以實現(xiàn)對水下機器人的自動定深、自動航向、 打開或關(guān)閉LED照明燈的控制；
[0015]下面板上安裝有甲板控制裝置電路部分、軟鍵盤、通電顯示LED燈、視頻信號接收 插槽、三維電位器。
[0016]進一步,搖桿固定底座固定三維電位器。
[0017]進一步，下面板上左側(cè)三維電位器主要是用來控制水下機器人攝像機的旋轉(zhuǎn)，右 側(cè)三維電位器主要是用來控制水下機器人的運動；電源啟動按鈕即為整個甲板控制裝置的 電源開關(guān)。
[0018]進一步，防水儀器集成箱安裝在控制裝置的外殼上，液晶顯示器安裝在防水儀器 集成箱的上面板上，通電顯示LED燈和視頻信號接收插槽設置在下面板的右上方。
[0019]進一步，臍帶纜水密插座和交流電插座設置在防水儀器集成箱的右側(cè)，防水集成 箱把手設置在防水儀器集成箱的前端，軟鍵盤設置在下面板的中間位置，三維電位器安裝 在下面板的左側(cè)，電源啟動按鈕設置在軟鍵盤的上方。
[0020]進一步，三維電位器通過遙桿固定底座安裝在下面板的左側(cè)。
[0021]本發(fā)明提供的淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置，實現(xiàn)了如下功能:
[0022]1、功能選擇:即可以通過甲板控制系統(tǒng)的鍵盤來選擇水下機器人所需要的功能如 時鐘設置，日期設置等；
[0023]2、視頻顯示(字符疊加):能在甲板控制系統(tǒng)上顯示水下攝像機傳輸?shù)乃聢D像，并可以將相應的字符與圖像相疊加；
[0024]3、遙控控制:通過甲板控制系統(tǒng)的兩個三維電位器可以靈活的控制水下機器人上 的三個電機和兩個舵機，從而相應的控制水下機器人的運動方向和攝像頭的活動角度。通 過鍵盤可以相應的控制水下機器人的定深，定向，以及LED的多級控制。
[0025]本發(fā)明用于控制小型有纜水下機器人的甲板控制裝置，針對于國內(nèi)外無人有纜遙 控的水下機器人的發(fā)展狀況，綜合本實驗室所設計的小型水下機器人，研發(fā)出適用于淺水 的小型水下機器人的甲板控制裝置。此外，本發(fā)明體積較小，質(zhì)量較輕，便于攜帶和維護操 作簡便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明實施例提供的淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0027]圖中:1、液晶顯示器；2、防水儀器集成箱；3、通電顯示LED燈；4、視頻信號接收插 槽；5、臍帶纜水密插座；6、交流電插座；7、防水集成箱把手；8、軟鍵盤；9、下面板；10、搖桿 固定底座；11、三維電位器；12、電源啟動按鈕。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明 進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0029]圖1示出了本發(fā)明提供的淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置的結(jié)構(gòu)。為了便 于說明，僅僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。
[0030]本發(fā)明的淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置，其該淺水用小型水下機器人甲 板的控制裝置包括:液晶顯示器、防水儀器集成箱、通電顯示LED燈、視頻信號接收插槽、臍 帶纜水密插座、交流電插座、防水集成箱把手、軟鍵盤、下面板、搖桿固定底座、三維電位器、 電源啟動按鈕；
[0031]防水儀器集成箱安裝在控制裝置的外殼上，液晶顯示器安裝在防水儀器集成箱的 上面板上，通電顯示LED燈和視頻信號接收插槽設置在下面板的右上方；
[0032]臍帶纜水密插座和交流電插座設置在防水儀器集成箱的右側(cè)，防水集成箱把手設 置在防水儀器集成箱的前端，軟鍵盤設置在下面板的中間位置，三維電位器安裝在下面板 的左側(cè)，電源啟動按鈕設置在軟鍵盤的上方。
[0033]作為本發(fā)明實施例的一優(yōu)化方案，三維電位器通過遙桿固定底座安裝在下面板的左側(cè)。
[0034]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明的應用原理作進一步描述。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明實施例的淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置主要由液晶 顯示器1、防水儀器集成箱2、通電顯示LED燈3、視頻信號接收插槽4、臍帶纜水密插座5、 交流電插座6、防水集成箱把手7、軟鍵盤8、下面板9、搖桿固定底座10、三維電位器11、電 源啟動按鈕12組成；防水儀器集成箱2安裝在控制裝置的外殼上，液晶顯示器I安裝在防 水儀器集成箱2的上面板上，通電顯示LED燈3和視頻信號接收插槽4設置在下面板9的右上方；臍帶纜水密插座5和交流電插座6設置在防水儀器集成箱2的右側(cè)，防水集成箱 把手7設置在防水儀器集成箱2的前端，軟鍵盤8設置在下面板9的中間位置，三維電位 器11通過搖桿固定底座10安裝在下面板9的左側(cè)，電源啟動按鈕12設置在軟鍵盤8的上 方。本發(fā)明的裝置外殼有放置內(nèi)部集成部件的防水儀器集成箱2，起到防水，防腐，防震的作 用；上面板上主要為液晶顯示屏1，主要對圖像，文字信息的疊加顯示，及菜單的顯示；控制 臺上有用于顯示是否開通電源的通電顯示LED燈3，與通電顯示LED燈3并排的有視頻信號 接收插槽4，插槽插上之后LCD屏才會工作，圖像才會顯示；控制臺上有軟鍵盤8，用來控制 潛水器的定深、定向、定速、LED亮度的多級控制，多級菜單的設置；用來支撐面板，固定三 維電位器，并且防止進水的下面板9及電位器固定底座10 ;用來對電機和舵機的精確控制 三維電位器11及電源啟動按鈕12 ;控制臺的側(cè)面有用于水下機器人甲板控制系統(tǒng)與臍帶 纜的連接臍帶纜水密插座5和用來連接交流電插頭的交流電插座6 ;控制臺的正面有用來 提拿儀器箱的防水儀器集成箱把手7。
[0036]整體設計完之后就是相應的測試階段包括，視頻疊加模塊即主要對液晶顯示屏I 的測試，主要測試是否可以圖像與字符相疊加，是否可以顯示菜單，是否可以顯示采集的數(shù) 據(jù)；電源模塊則要測試交直流轉(zhuǎn)換的交流電插座6以及對電池的充電；控制模塊則要測試 主控芯片是否可以工作；2X3搖桿是否可以操控電機、舵機；鍵盤8是否可以執(zhí)行一系列預 期的功能。
[0037]各部件的主要功能如下:液晶顯示屏1:主要對圖像，文字信息的疊加顯示，及菜 單的顯示，防水儀器集成箱2:對內(nèi)部集成部件的放置，起到防水，防腐，防震的作用，通電 顯示LED燈3:當電源啟動按鈕按下之后燈變亮，視頻信號接收插槽4:只有把插槽插上之 后LCD屏才會工作，圖像才會顯示，臍帶纜水密插座5:它的作用是水下機器人甲板控制系 統(tǒng)與臍帶纜的連接，只有連接之后甲板控制系統(tǒng)才會與潛水器通信(視頻信號，電源等)，交 流電插座6:用來連接交流電插頭，從而使甲板控制臺可以通220V 50HZ交流電防水儀器集 成箱把手7:用來提拿儀器箱，軟鍵盤8:用來控制潛水器的定深、定向、定速、LED亮度的多 級控制，多級菜單的設置，下面板9:用來支撐面板，固定三維電位器，并且防止進水，電位 器固定底座10:用來固定三維電位器，三維電位器11:用來對電機和舵機的精確控制，電源 啟動按鈕12:用來控制甲板控制系統(tǒng)的通斷電。
[0038]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置，其特征在于，該淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置包括:液晶顯示器、防水儀器集成箱、通電顯示LED燈、視頻信號接收插槽、臍帶纜水密插座、交流電插座、防水集成箱把手、軟鍵盤、下面板、搖桿固定底座、三維電位器、電源啟動按鈕；液晶顯示器安裝在防水儀器集成箱上面板的中間位置上，用來顯示水下機器人采集到的水下圖像，并且將水下機器人在水下的溫度、深度和方向信息顯示在液晶顯示器上；防水儀器集成箱主要用來保護控制裝置免受撞擊或水的濺濕；通電顯示LED燈安裝在下面板的右上部分，燈的亮滅表示甲板控制裝置是否由外接220V交流電供電；視頻信號接收插槽安裝在下面板的右上部分通電顯示LED燈右側(cè)，主要用來連接甲板控制裝置視頻輸出與液晶顯示器視頻輸入，將水下圖像顯示在液晶顯示器上；臍帶纜水密插座設置在防水儀器集成箱的右側(cè)，主要用來連接臍帶纜給水下機器人輸送控制指令與電源以及接收水下機器人的視頻與傳感器信息，當工作環(huán)境有濺水時，使用水密插座即可以保證防水儀器集成箱內(nèi)的設備不被浸濕，也可保證與水下機器人正常的通 f目;交流電插座設置在防水儀器集成箱的右側(cè)靠近把手的一端，主要是給防水儀器集成箱內(nèi)控制裝置與水下機器人供電和充電用；防水集成箱把手設置在防水儀器集成箱的前端，為防水箱自帶部分，方便整個裝置的攜帶搬運；軟鍵盤設置在下面板的中間位置，可以實現(xiàn)對水下機器人的自動定深、自動航向、打開或關(guān)閉LED照明燈的控制；下面板上安裝有甲板控制裝置電路部分、軟鍵盤、通電顯示LED燈、視頻信號接收插槽、三維電位器。
2.如權(quán)利要求1所述的淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置，其特征在于，搖桿固定底座固定三維電位器。
3.如權(quán)利要求1所述的淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置，其特征在于，下面板上左側(cè)三維電位器主要是用來控制水下機器人攝像機的旋轉(zhuǎn)，右側(cè)三維電位器主要是.用來控制水下機器人的運動；電源啟動按鈕即為整個甲板控制裝置的電源開關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置，其特征在于，防水儀器集成箱安裝在控制裝置的外殼上，液晶顯示器安裝在防水儀器集成箱的上面板上，通電顯示LED燈和視頻信號接收插槽設置在下面板的右上方。
5.如權(quán)利要求1所述的淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置，其特征在于，臍帶纜水密插座和交流電插座設置在防水儀器集成箱的右側(cè)，防水集成箱把手設置在防水儀器集成箱的前端，軟鍵盤設置在下面板的中間位置，三維電位器安裝在下面板的左側(cè)，電源啟動按鈕設置在軟鍵盤的上方。
6.如權(quán)利要求1所述的淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置，其特征在于，三維電位器通過遙桿固定底座安裝在下面板的左側(cè)。
7.如權(quán)利要求1所述的淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置，其特征在于，通過甲板控制系統(tǒng)的鍵盤來選擇水下機器人所需要的功能。
8.如權(quán)利要求1所述的淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置，其特征在于，能在甲板控制系統(tǒng)上顯示水下攝像機傳輸?shù)乃聢D像，并可以將相應的字符與圖像相疊加。
9.如權(quán)利要求1所述的淺水用小型水下機器人甲板的控制裝置，其特征在于，通過甲板控制系統(tǒng)的兩個三維電位器可以靈活的控制水下機器人上的三個電機和兩個舵機，從而相應的控制水下機器人的運動方向和攝像頭的活動角度；通過鍵盤可以相應的控制水下機器人的定深`，定向，以及LED的多級控制。
【文檔編號】G05B19/04GK103439892SQ201310357116
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】牛阿麗 申請人:青島遠創(chuàng)機器人自動化有限公司