便携式水下机器人系统设计与实现

（江苏科技大学电子信息学院，江苏镇江 212000）

0 引言

水下机器人种类很多，在不同研究领域应用广泛，本文研究一种超小型水下机器人，属于ROV（Remotely Oper⁃ated Vehicle，ROV）系统［1］。ROV 系统一般分为水上控制终端、脐带缆和水下机器人本体［1］。脐带缆负责给水下潜体供电并作为水上水下通信信道，包括视频信号、数据及控制命令。目前设计的水下机器人具备水下探测和简单作业能力，但是整体平台设备繁琐，通过岸上多根线缆连接，需要携带较重的控制箱，只能通过固定操作实现控制［2］；文献［3］实现一种基于串口通信的水下机器人平台，分别通过RS232 接口和RS485 实现控制端、转换器和水下本体之间的数据传输。虽然通信效果良好，但视频与数据、控制信号采用不同线缆，增加了成本，视频信号易受干扰；文献［4］设计的小型水下机器人集成多种功能，通过远程控制可完成基本的侦察和清障任务，通过简化设计降低成本与功耗，但是控制平台软件不够完善。本文设计的系统实现水下视频信号、数据和控制命令一体化传输，利用陆上无线网络传输技术的便捷性，设计一种更加灵活方便的水面控制系统，可由手机或电脑控制，适用于个人在水下拍摄与观察。

1 系统总体设计

本系统整体框架采用水下线缆、水上无线方式实现机器人本体与控制终端之间的通信与控制，主要由水下机器人本体、水面通信浮标、水上控制终端以及交互软件组成，系统整体架构如图1 所示。水下机器人本体通过接收经过水面通信浮标转化后的控制命令完成水下运动，并将视频信号和数据信号传输至通信浮标并显示在终端设备上。……