水下機器人微型航姿檢測裝置制造方法
【專利摘要】水下機器人微型航姿檢測裝置，屬于海洋電子設備領域，包括水下機器人主體、三軸加速度計、三軸陀螺儀、三軸磁阻型磁強計、數據采集卡、上位機、藍牙模塊和移動設備，所述水下機器人主體上安裝有三軸加速度計、三軸陀螺儀、三軸磁阻型磁強計、數據采集卡，數據采集卡和三軸加速度計、三軸陀螺儀、三軸磁阻型磁強計相連接，數據采集卡通過信號線和上位機相連接，上位機上設有藍牙模塊，藍牙模塊通過無線和移動設備相連接；本設備提供了一種能夠實現遠程監控，并且能夠實時反映水下機器人狀態的航姿檢測系統。這種航姿檢測系統能夠直觀、準確的將水下機器人的狀態同步傳遞給地面控制端，可以快速的了解水下動態。
【專利說明】水下機器人微型航姿檢測裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及水下機器人微型航姿檢測裝置，屬于海洋電子設備領域。
【背景技術】
[0002] -般水下機器人在水下工作時，無法通過肉眼直接觀測其狀態，只能通過攝像頭 觀測有限視野內參照物的位置變化來大概推測機器人的狀態。這樣的觀測會產生較大誤 差，尤其當水下環境較為復雜時，如果水下機器人位置狀態有偏差時可能會對機器人的表 面造成劃痕甚至破壞機械結構，導致水密艙漏水，造成無法挽回的重大傷害，是一個急需解 決的問題。
【發明內容】
[0003] 本實用新型的目的是提供水下機器人微型航姿檢測裝置。
[0004] 本實用新型要解決的問題是現有機加工車間龍門吊機不適用的不足。
[0005] 為實現本實用新型的目的，本實用新型采用的技術方案是：
[0006] 水下機器人微型航姿檢測裝置，包括水下機器人主體、三軸加速度計、三軸陀螺 儀、三軸磁阻型磁強計、數據采集卡、上位機、藍牙模塊和移動設備，所述水下機器人主體上 安裝有三軸加速度計、三軸陀螺儀、三軸磁阻型磁強計、數據采集卡，數據采集卡和三軸加 速度計、三軸陀螺儀、三軸磁阻型磁強計相連接，數據采集卡通過信號線和上位機相連接， 上位機上設有藍牙模塊，藍牙模塊通過無線和移動設備相連接。
[0007] 所述數據采集卡采用RS232/TTL/USB硬件接口與電纜/USB線相連，將數據傳輸給 水面的上位機。
[0008] 所述移動設備為手機或電腦。
[0009] 所述上位機為運算服務器或中轉站。
[0010] 本實用新型的優點是：本設備提供了一種能夠實現遠程監控，并且能夠實時反映 水下機器人狀態的航姿檢測系統。這種航姿檢測系統能夠直觀、準確的將水下機器人的狀 態同步傳遞給地面控制端，可以快速的了解水下動態，應具有廣泛的市場前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 圖1是本實用新型水下機器人微型航姿檢測裝置的立體視圖；
[0012] 圖中：1、水下機器人主體 2、三軸加速度計 3、三軸陀螺儀 4、三軸磁阻 型磁強計 5、數據采集卡 6、上位機 7、藍牙模塊 8、移動設備。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0014] 水下機器人微型航姿檢測裝置，包括水下機器人主體1、三軸加速度計2、三軸陀 螺儀3、三軸磁阻型磁強計4、數據采集卡5、上位機6、藍牙模塊7和移動設備8,所述水下機 器人主體1上安裝有三軸加速度計2、三軸陀螺儀3、三軸磁阻型磁強計4、數據采集卡5,數 據采集卡5和三軸加速度計2、三軸陀螺儀3、三軸磁阻型磁強計4相連接，數據采集卡5通 過信號線和上位機6相連接，上位機6上設有藍牙模塊7,藍牙模塊7通過無線和移動設備 8相連接。
[0015] 所述數據采集卡5采用RS232/TTL/USB硬件接口與電纜/USB線相連，將數據傳輸 給水面的上位機6。
[0016] 所述移動設備8為手機或電腦。
[0017] 所述上位機6為運算服務器或中轉站。
[0018] 所述三軸加速度計2用于測量三個方向的速度在系統工作中主要是感知系統的 水平方向的傾斜，并用于修正陀螺在俯仰和滾動方向的漂移；三軸陀螺儀3用于測量三個 方向的絕對角速度；三軸磁阻型磁強計4測量三維地磁，用于提供方向角的初始對準以及 修正航向角的偏移；Labview對數據采集卡5編程來采集加速度計、陀螺儀、磁阻型磁強計 的數據。
[0019] 提供的卡爾曼濾波算法，對磁力計的航向角信息、以及加速度計得到的載體坐標 系中的重力場觀測值進行修正，將重力值與磁北向值有機融合并對漂移進行補償，避免了 因為角速率數據的積分運算帶來的誤差的無累積。
[0020] 本實用新型的工作原理：將三軸加速度計2,三軸陀螺儀3,三軸磁阻型磁強計4測 量數據，通過Labview對數據采集卡5編程進行采集，程序將解算后的姿態發送到主串口 TX 輸出給上位機6,再通過卡爾曼濾波算法對數據進行修正，最后通過藍牙模塊7將姿態角度 信息發送給電腦，就可以知道航姿有沒有錯誤，使用準確方便。
【權利要求】
1. 水下機器人微型航姿檢測裝置，包括水下機器人主體（1)、三軸加速度計（2)、三軸 陀螺儀（3)、三軸磁阻型磁強計（4)、數據采集卡（5)、上位機（6)、藍牙模塊（7)和移動設備 (8)，其特征是：所述水下機器人主體（1)上安裝有三軸加速度計（2)、三軸陀螺儀（3)、三軸 磁阻型磁強計（4)、數據采集卡（5)，數據采集卡（5)和三軸加速度計（2)、三軸陀螺儀（3)、 三軸磁阻型磁強計（4)相連接，數據采集卡（5)通過信號線和上位機（6)相連接，上位機6 上設有藍牙模塊（7 )，藍牙模塊（7 )通過無線和移動設備（8 )相連接。
2. 根據權利要求1所述的水下機器人微型航姿檢測裝置，其特征是：所述數據采集卡 (5 )采用RS232/TTL/USB硬件接口與電纜/USB線相連，將數據傳輸給水面的上位機（6 )。
3. 根據權利要求1所述的水下機器人微型航姿檢測裝置，其特征是：所述移動設備（8) 為手機或電腦。
4. 根據權利要求1所述的水下機器人微型航姿檢測裝置，其特征是：所述上位機（6)為 運算服務器或中轉站。
【文檔編號】G01C21/00GK203848839SQ201420146966
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月30日 優先權日:2014年3月30日
【發明者】徐鵬, 謝永和, 梁舒凡 申請人:浙江海洋學院