水下机器人及其转向控制方法与流程

本申请涉及水下机器人领域，尤其涉及一种水下机器人及其转向控制方法。

背景技术：

1、现有的水下机器人可以实现清洁、拍摄、探索等工作，通过机器人搭载的螺旋桨或轮子等动力系统实现各个方向的运动及转弯功能。水下清洁机器人主要通过洗刷地面及墙面、吸水及吸污、过滤垃圾、排出清水的方式进行水下清洁工作，典型的水下清洁机器人搭载有喷水动力系统可以实现前后运行及清洁工作。水下清洁机器人在运行时通常是依靠前后两套喷水系统产生的推力进行前后运动，喷水系统一方面可以提供运行的动力，另一方面还提供了吸污的动力。

2、现有水下清洁机器人虽然可以通过喷水系统产生的推力进行前后运行，但是其并没有转向控制能力，其工作时的转弯运动主要依赖水流的不稳定性、地面的不平整及摩擦力变化等产生，从而来实现近似随机的运行轨迹以清理到所有的位置。根据前述工作原理可知，现有水下清洁机器人无法有效控制轨迹实现高效的运行和覆盖清洁，大部分时间在重复性运动而效率低下，也即转弯效率低下且不可控。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请提供了一种水下机器人及其转向控制方法。

2、第一方面，本申请提供了一种水下机器人，其特征在于，所述水下机器人包括：主控装置、磁性装置以及转向装置，所述主控装置的输出端与所述磁性装置电连接；

3、所述主控装置，用于依据转向信息生成控制指令；

4、所述磁性装置，用于依据控制指令，生成目标磁场；

5、所述转向装置，用于在所述目标磁场中，进行所述目标磁场对应方向的移动。

6、可选的，所述转向装置包括磁感件和转向件，所述磁感件与所述转向件固定连接；

7、所述磁感件用于在所述目标磁场中，进行所述目标磁场对应方向的移动。

8、可选的，所述转向件为转向轮，所述转向轮于所述水下机器人的底板固定连接，在所述磁感件进行转动的情况下，所述磁感件带动所述转向轮发生转动。

9、可选的，所述转向件为转向舵，所述水下机器人包括喷水口和喷水电机

10、所述喷水电机用于将水流从所述喷水口输出，驱动所述水下机器人行驶；

11、所述转向舵安装于所述喷水口处，在所述磁感件进行转动的情况下，所述磁感件带动所述转向舵发生转动。

12、可选的，所述磁性装置包括第一磁极单元和第二磁极单元，所述第一磁极单元和所述第二磁极单元固定安装于所述水下机器人的机体中，并且所述第一磁极单元和所述第二磁极单元中间存在预设距离的磁场间隙；

13、所述磁感件设置于第一磁极单元和所述第二磁极单元之间的所述磁场间隙。

14、可选的，所述第一磁极单元与所述磁感件形成第一连线，所述第二磁极单元与所述磁感件形成第二连线，所述第一连线与所述第二连线的夹角处于预设角度范围。

15、可选的，所述磁性装置为电磁铁，所述电磁铁依据所述控制指令进行导电，生成目标磁场。

16、可选的，所述磁感件为导磁体。

17、第二方面，本申请提供了一种水下机器人的转向控制方法，包括：

18、接收外部控制设备输入的转向信息；

19、依据所述转向信息，确定磁力方向；

20、生成所述磁力方向对应的控制指令，并输出所述控制指令至磁性装置，所述磁性装置用于依据控制指令生成目标磁场，以使转向装置在所述目标磁场中进行所述目标磁场对应方向的移动。

21、可选的，生成所述磁力方向对应的控制指令，包括：

22、基于所述转向信息确定转向幅度信息；

23、确定所述转向幅度信息对应的磁力强度；

24、结合所述磁力方向和磁力强度，生成所述控制指令。

25、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

26、本申请实施例提供的水下机器人，通过主控装置依据转向信息生成控制指令，使得磁性装置可以依据控制指令生成目标磁场，从而转向装置可以在目标磁场中，进行目标磁场对应方向的移动，进而带动水下机器人进行转向动作。达到了仅需简单的磁性装置和转向装置即能达到控制水下机器人进行转向的目的，实现水下机器人转向可控以及提高转向控制效率的效果。

技术特征：

1.一种水下机器人，其特征在于，所述水下机器人包括：主控装置、磁性装置以及转向装置，所述主控装置的输出端与所述磁性装置电连接；

2.根据权利要求1所述的水下机器人，其特征在于，所述转向装置包括磁感件和转向件，所述磁感件与所述转向件固定连接；

3.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述转向件为转向轮，所述转向轮于所述水下机器人的底板固定连接，在所述磁感件进行转动的情况下，所述磁感件带动所述转向轮发生转动。

4.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述转向件为转向舵，所述水下机器人包括喷水口和喷水电机

5.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述磁性装置包括第一磁极单元和第二磁极单元，所述第一磁极单元和所述第二磁极单元固定安装于所述水下机器人的机体中，并且所述第一磁极单元和所述第二磁极单元中间存在预设距离的磁场间隙；

6.根据权利要求5所述的水下机器人，其特征在于，所述第一磁极单元与所述磁感件形成第一连线，所述第二磁极单元与所述磁感件形成第二连线，所述第一连线与所述第二连线的夹角处于预设角度范围。

7.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述磁性装置为电磁铁，所述电磁铁依据所述控制指令进行导电，生成目标磁场。

8.根据权利要求2所述的水下机器人，其特征在于，所述磁感件为导磁体。

9.一种水下机器人的转向控制方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的水下机器人的转向控制方法，其特征在于，生成所述磁力方向对应的控制指令，包括：

技术总结本申请涉及一种水下机器人及其转向控制方法，所述水下机器人，通过主控装置依据转向信息生成控制指令，使得磁性装置可以依据控制指令生成目标磁场，从而转向装置可以在目标磁场中，进行目标磁场对应方向的移动，进而带动水下机器人进行转向动作。达到了仅需简单的磁性装置和转向装置即能达到控制水下机器人进行转向的目的，实现水下机器人转向可控以及提高转向控制效率的效果。技术研发人员：王可可,尚建武,马海达,李昆受保护的技术使用者：深圳市海客瀛洲科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18