水下蛇形环境勘测机器人

Snake-like robot of subaqueous environment survey

本文设计了一种可闭环控制的多功能水中蛇形机器人,主要解决现有无人潜水器不能进行运动姿态调整、续航能力低且功能较为单一的问题。蛇体内部装有的三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁力计可用于实时采集蛇形机器人运动时的加速度大小和方向、转向时的角速度和所处的方位,通过Kalman滤波算法对这九轴数据进行融合,可以得出机器人在行进时较为准确的航向角运动检测和定位功能;蛇体外表面覆盖有柔性太阳能电池板,可在电池电量不足时浮出水面进行充电;蛇体前端的可伸缩式机械臂、旋转钻头和探照灯,可用于水中作业;蛇体内的无线摄像头及多种传感器采集的信息经无线数传模块实时传输至人机界面,人机界面也可以对蛇体进行远程控制。通过人机界面与蛇体之间的交互,可以实现自动跟踪水下物体、显示蛇体运动路径、显示蛇体三维姿态、控制机械臂、图像化显示传感器数据等功能。