一种仿生智能机器鱼的控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105807761A(43)申请公布日2016.07.27(21)申请号201510555681.2(22)申请日2015.09.02(71)申请人南京乐朋电子科技有限公司地址210006江苏省南京市秦淮区江宁路5号(72)发明人娄保东(51)Int.Cl.G05D1/02(2006.01)G05D1/04(2006.01)G05D1/08(2006.01)B63H1/36(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种仿生智能机器鱼的控制系统(57)摘要一种仿生智能机器鱼的控制系统，包括顶级控制系统、主控制系统和副控制系统，顶级控制系统包含主控制系统，主控制系统包含副控制系统。副控制系统包括红外感知避障功能模块、水体压力测试功能模块、鱼尾摆动控制功能模块等主要功能模块。主控制系统除了具有副控制系统的所有功能模块外，还具有鱼眼控制功能模块、鱼嘴控制功能模块和电源管理功能模块。顶级控制系统除了具有主、副控制系统的所有功能模块外，还包括个人计算机、手机控制设备等终端控制设备。副控制系统为备用应急系统，当主控制系统出现错误或规定操作以外的状况使仿生智能机器鱼失去控制时，副控制系统启动，则提高了仿生智能机器鱼控制系统的稳定性和安全性能。CN105807761ACN105807761A权利要求书1/2页1.一种仿生智能机器鱼的控制系统，其特征在于，包括顶级控制系统、主控制系统和副控制系统，所述顶级控制系统包含主控制系统，主控制系统包含副控制系统；所述副控制系统包括红外感知避障功能模块、水体压力测试功能模块、鱼尾摆动控制功能模块、姿态控制功能模块和无线通信功能模块；所述主控制系统除了具有副控制系统的所有功能模块外，还具有鱼眼控制功能模块、鱼嘴控制功能模块和电源管理功能模块；顶级控制系统除了具有主、副控制系统的所有功能模块外，还包括个人计算机系统、手机控制设备、平板电脑手持控制设备以及控制终端；所述副控制系统为仿生智能机器鱼的备用应急系统，当主控制系统出现错误或规定操作以外的状况使仿生智能机器鱼失去控制时，副控制系统启动。2.根据权利要求1所述的仿生智能机器鱼的控制系统，其特征在于，所述无线通信功能模块包括Wifi通信模块和/或433MHz水下无线通信模块。3.根据权利要求1所述的仿生智能机器鱼的控制系统，其特征在于，所述主控制系统还包括八个备用槽，所述备用槽作为主系统升级扩充功能的备用接口。4.根据权利要求3所述的仿生智能机器鱼的控制系统，其特征在于，所述仿生智能机器鱼控制系统的总线结构为由主总线和副总线构成的二级总线连接；连接在主总线上面的功能模块包括主设备和从设备，其中主设备为ARM型主系统控制器，从设备包括MCU型副系统控制器、鱼眼控制模块、鱼嘴控制模块、电源管理模块、备用功能模块、红外传感器模块、直流电机控制模块、伺服电机控制模块以及水压检测模块；所述ARM型主系统控制器分别与主总线上从设备的各功能模块之间电连接；所述ARM型主系统控制器通过Wifi通信模块和/或433MHz水下无线通信模块与个人计算机系统、手机控制设备、平板手持控制设备以及手持控制终端进行无线通信；当ARM型主系统控制器失效时，MCU型副系统控制器只能通过433MHz水下无线通信模块与个人计算机系统、手机控制设备、平板手持控制设备以及手持控制终端进行无线通信；连接在副总线上面的功能模块包括主设备和从设备，副总线的主设备为MCU型副系统控制器，副总线的从设备都是同时电连接在主总线上面的从设备，包括红外传感器模块、直流电机模块、伺服电机模块以及水压检测模块，所述MCU型副系统控制器与副总线上从设备的各功能模块之间电连接。5.根据权利要求1所述仿生智能机器鱼的控制系统，其特征在于：所述无线通信模块包括无线路由器，无线路由器提供了整个仿生机器鱼控制系统数据快速传输的Wifi网络连接平台；当仿生智能机器鱼浮在水面时，仿生智能机器鱼通过无线路由器与具有Wifi功能的个人计算机系统、手机控制设备、平板电脑手持控制设备以及手持控制终端的一种或几种进行通信；当仿生智能机器鱼处在水下状态时，采用控制信号低速传输的433MHz水下通讯模块进行通信，具有Wifi功能的手持控制终端通过无线电波向仿生智能机器鱼发送控制信号，仿生智能机器鱼通过无线电波向具有Wifi功能的手持控制终端发射回复信号。6.根据权利要求1所述仿生智能机器鱼的控制系统，其特征在于：所述控制系统包括以下六个状态机：初始状态、主控制系统工作状态、主控制系统控制定时巡航状态、主控制系统控制上浮状态、副控制系统工作状态、副控制系统控制上浮状态；2CN105807761A权利要求书2/2页当仿生智能机器鱼的控制系统刚刚启动时状态