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移動式自動采樣監(jiān)測機器人系統(tǒng)
移動式近海水面自動監(jiān)測機器人是一個集多參數(shù)水質(zhì)分析儀（可監(jiān)測水溫、溶解氧、pH、電導(dǎo)率、藍綠藻、葉綠素等因子）等多種高精度傳感設(shè)備和全自動水質(zhì)采樣模塊，以及自動導(dǎo)航控制等軟件、硬件為一體的平臺系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于近海港口測繪、水質(zhì)采樣監(jiān)測、溢油監(jiān)測治理等多個應(yīng)用領(lǐng)域。
產(chǎn)品簡介
詳細介紹
移動式近海水面自動監(jiān)測機器人是一個集多參數(shù)水質(zhì)分析儀（可監(jiān)測水溫、溶解氧、pH、電導(dǎo)率、藍綠藻、葉綠素等因子）等多種高精度傳感設(shè)備和全自動水質(zhì)采樣模塊，以及自動導(dǎo)航控制等軟件、硬件為一體的平臺系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于近海港口測繪、水質(zhì)采樣監(jiān)測、溢油監(jiān)測治理等多個應(yīng)用領(lǐng)域。
2、移動式水面機器人船體與結(jié)構(gòu)特點
（1）船體材質(zhì)——新型材料、超輕超固
◆ 船體采用新型裝甲防彈復(fù)合材料，自有成型技術(shù)重量輕，強度高。
◆ 內(nèi)部采用閉孔泡沫填充，可有效防沉。
- 無磁性、絕緣，微波穿透性好，不影響內(nèi)部天線通信。
- 表面使用納米級防污耐磨材料，耐腐蝕，防生物附著，維護簡單。
（2）重量優(yōu)勢：
- 船體輕盈，搬運更方便。
- 節(jié)省能源、提高航速、延長工作時間。
- 同等載重時體積更小。
（3）結(jié)構(gòu)優(yōu)勢——小船體、大容量
◆ 優(yōu)化的船體空間設(shè)計，更大的排水量；
- 在小型船體上可以發(fā)揮其強度、重量、易成型等優(yōu)勢。
- 可設(shè)計性好，可按照船舶結(jié)構(gòu)、形狀及各部分的要求，通過選材，鋪層，定向優(yōu)化。
- 生產(chǎn)船殼整體性好，無接縫和縫隙，結(jié)構(gòu)嚴密，密封性好，防止?jié)B透。成品強度高、壽命長。
- 具有單體船、雙體船、三體船及雙M型多體船等多種新型設(shè)計樣式可選，航行更平穩(wěn)，抗風(fēng)浪等級高、航行姿態(tài)好。
- 便攜式結(jié)構(gòu)設(shè)計，船身體積小巧，可以輕松放置在車輛的后備箱中，便于攜帶。
- 具備船型定制能力，可結(jié)合用戶實際使用場景或需求來定做特定船型（如船的尺寸/顏色/外形、載重能力、抗風(fēng)浪能力、業(yè)務(wù)單元固定支架等。
- 采用涵道式推進器，與船底齊平，可淺水投放，具有防水草纏繞設(shè)計。安全可靠性高、易于安裝維護及便于整船攜帶。
例：Cowis C180水面機器人的涵道式推進器與船體的一體化設(shè)計圖
3、無人船系統(tǒng)通訊模式特點
- 支持自主建設(shè)通訊基站，結(jié)合具體應(yīng)用場景合理設(shè)計。
- 支持4G通訊網(wǎng)絡(luò)、8G高速無線網(wǎng)橋、信號中繼器等多種通訊模式。
- 多種通訊鏈路保障靈活性，可接入云端應(yīng)用，可實現(xiàn)多設(shè)備總覽視圖。
- 優(yōu)秀的鏈路協(xié)議設(shè)計，保障極低速網(wǎng)絡(luò)條件下（比如GPRS/2G網(wǎng)絡(luò)）仍能穩(wěn)定傳輸位置和控制信息。
- 根據(jù)通信距離訂制通信方案，在4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方，傳輸距離不受限制；
- 帶寬高，網(wǎng)速快，視頻傳輸穩(wěn)定不卡頓，畫面基本無延時。
4、水面機器人系統(tǒng)自主導(dǎo)航和避障特點
- 自主研發(fā)的無人船導(dǎo)航系統(tǒng)，可任意設(shè)置航行路線，自主導(dǎo)航和任務(wù)規(guī)劃。
- 精準(zhǔn)超聲波避障系統(tǒng)，10米有效避障。實現(xiàn)水上機器人后退式前進，再也不用為了調(diào)整船頭方向而大費周章。復(fù)雜水面，自動調(diào)整航線，自動繞開航線上的障礙物，無須人工干預(yù)，實現(xiàn)水面暢通無阻。
- 定位精度達至厘米級，航行準(zhǔn)確，快速鎖定作業(yè)目標(biāo)。
- 支持GPS和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，支持多模GNSS模塊 。
圖2 任務(wù)規(guī)劃與自動導(dǎo)航操作示意圖
5、水面機器人系統(tǒng)遠程控制特點
- 搭載視頻圖傳模塊，遠程操作。
- 用戶足不出戶，即可遙控千里之外的船只。
- 超視距遠程駕駛和現(xiàn)場手持遙控器進行配合，和地面站間可雙模式切換操作，簡單易學(xué)。
圖3 雙模式操控
6、軟件操作平臺特點
- 無人船系統(tǒng)操作平臺緊密結(jié)合行業(yè)應(yīng)用需求和特點，采用基于地理信息系統(tǒng)GIS構(gòu)建，平臺操作界面創(chuàng)新的采用模塊化應(yīng)用程序。
- 操縱平臺還兼容Android、iOS等智能手機操作系統(tǒng)，開發(fā)基于移動終端的深度應(yīng)用?？赏ㄟ^智能平板電腦實時完成對無人船的控制、視頻監(jiān)控和水面垃圾的清理等作業(yè)，便于使用人員進行可視化及便捷操作。
7、 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
系統(tǒng)總體架構(gòu)圖如下：