水下机器人四螺旋桨推进器控制方法

摘要

本发明提供了一种水下机器人四螺旋桨推进器控制方法，水下机器人上位机检测三维摇杆的实时位置将其转化成相应的参数通过485通信发给下位机，下位机接收到上位机发来的控制信息后，判断三维摇杆的三维运动参数up_dow，fro_bac，lef_rig，根据三维摇杆的命令参数控制四个推进器的推力大小以及方向，从而实现水下机器人在水中的运动控制；下位机通过判断第一维运动参数控制水下机器人的上升和下潜运动，通过判断第二和第三维运动参数，控制水下机器人直线前进、直线后退、左转弯、右转弯、左前方前进、右前方前进、左后方后退、右后方后退，有效的提高了水下机器人的控制精度和控制效率，很好的满足了操作人员的需要。

主权项

一种水下机器人四螺旋桨推进器控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)水下机器人上位机检测三维摇杆的实时位置将其转化成相应的参数通过485通信发给下位机；(2)下位机接收到上位机发来的控制信息后，判断三维摇杆的三维运动参数up_dow，fro_bac，lef_rig，当摇杆不操作时，处于中间位置，摇杆的三维运动参数均为0；(3)根据三维摇杆的三维运动参数控制四个螺旋桨推进器的推力大小以及方向，利用左垂直推进器和右垂直推进器控制水下机器人的上升和下潜运动，利用左水平推进器和右水平推进器控制水下机器人直线前进、直线后退、左转弯、右转弯、左前方前进、右前方前进、左后方后退、右后方后退动作；当摇杆从中间位置向前到头的过程中，第二维运动参数fro_bac的读数位从1到(N‑1)均匀递增，当摇杆从中间位置向后到头的过程中，读数位从N到(2N‑1)均匀递增，下位机判断第二维运动参数fro_bac，控制水下机器人的前进和后退运动；如果第二维运动参数fro_bac≤(N‑1)成立，同时再判断第三维运动参数lef_rig＝0，实现直线前进动作；如果第二维运动参数fro_bac≥N成立，同时再判断第三维运动参数lef_rig＝0，实现直线后退动作；当摇杆从中间位置向右到头的过程中，第三维运动参数lef_rig的读数位从1到(N‑1)均匀递增，当摇杆从中间位置向左到头的过程中，读数位从N到(2N‑1)均匀递增，下位机判断第三维运动参数lef_rig，控制水下机器人的左转弯和右转弯运动；如果第三维运动参数lef_rig≤(N‑1)成立，同时再判断第二维运动参数fro_bac＝0，实现右转弯运动；如果第三维运动参数lef_rig≥N成立，同时再判断第二维运动参数fro_bac＝0，实现左转弯运动；如果第二维运动参数fro_bac≤(N‑1)成立，则fro＝fro_bac，为前进命令；同时再判断第三维运动参数lef_rig，如果第三维运动参数lef_rig≥N成立，则lef＝lef_rig‑N，右水平推进器旋转方向为反，右水平推进器动力为[Max×(fro+lef)/N]r/min，当(fro+lef)≥N时，取(fro+lef)＝N；左水平推进器动力为[Max×(|fro‑lef|)/N]r/min，当(fro‑lef)≥0时，左水平推进器旋转方向为正，当(fro‑lef)<0时，左水平推进器旋转方向为反，实现左前方前进动作；如果第三维运动参数lef_rig≤(N‑1)成立，则rig＝lef_rig，左水平推进器旋转方向为正，左水平推进器动力为[Max×(fro+rig)/N]r/min，当(fro+rig)≥N时，取(fro+rig)＝N；右水平推进器动力为[Max×(|fro‑rig|)/N]r/min，当(fro‑rig)≥0时右水平推进器旋转方向为反，当(fro‑rig)<0时右水平推进器旋转方向为正，实现右前方前进动作。