1.一种大桥勘测水下机器人的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将水下机器人投放至大桥水下勘测区域；通过安装于水下机器人上的声呐探测装置、立体视觉装置、水下拍摄装置、传感器获取水下勘测区域的图像数据、环境信息数据、水下机器人位置数据；所述的环境信息数据包括当前所处勘测区域的压力、湿度、障碍物的图像与红外线数据；将以上获取的数据传输至人机交互模块；

(2)人机交互模块根据获取的数据信息，以人机交互模块所在位置为原点建立全局空间坐标系，获取待测目标与水下机器人的位置坐标，规划最佳勘测航线；

(3)人机交互模块依据获取的环境信息数据判断当前流域压力、湿度是否处于预设阈值范围内，若处于预设阈值范围内表明当前适合执行勘探任务，人机交互模块向水下机器人发送执行指令，水下机器人按照最佳勘测航线运动；水下机器人在运动过程中，人机交互模块根据实时获取水下机器人当前所在区域的环境信息数据，判断当前所处勘测区域内包含障碍物的情况；若当前所处勘测区域内包含障碍物的总面积与勘测区域整体面积之比小于预设值，则不采取避障措施，继续沿当前的勘测航线运动，否则，采取避障措施，实时调整勘测的路线；

避障措施具体为：

(3.1)定义水下机器人前进方向安全距离为Safed1,水下机器人两侧方向安全距离为Safed2，水下机器人身长为L；Safed1、Safed2与L之间的关系为：Safed1＝2Safed2；1.5L>Safed2>L；

(3.2)根据声呐探测装置获取水下机器人与当前所处勘测区域障碍物中最短的距离d，判断：(a)当d>Safed1时，表明障碍物对水下机器人的运动不产生影响，不采取避障措施；

(b)当Safed1>d>Safed2时，表明障碍物距离水下机器人距离较远，对水下机器人的运动有轻微影响；构造基于障碍物的避障函数：式中，Vs为水下机器人体积，so为障碍物面对水下机器人的面积，vs为水下机器人运动速度，f为扰流因子；

若 表明不会发生碰撞，不采取避障措施；否则，需进一步调整水下机器人的勘测的路线：

首先，将水下机器人初始释放点与待测目标点的连线作为判断线，定义水下机器人与待测目标点的连线与竖直方向的夹角为α，定义前进途中遇到的障碍物与水下机器人的连线与竖直方向的夹角为β；定义障碍物夹角为α‑β，当 时，则为前侧右向障碍；

时，则为前侧左向障碍；

其次，定义障碍因子函数为： 式中，x为当前水下机器人所在位置坐

2

标，xi为第i个障碍物的位置坐标；q(x,xi)为水下机器人所在位置坐标与第i个障碍物的位置坐标距离的平方，n为前进途中遇到的障碍物的数量；

定义与水下机器人当前所处位置距离最近的障碍物为j，判断出第j个障碍物之前已经经过的所有障碍物中属于前侧右侧障碍的障碍物，将此类障碍物采用障碍因子函数计算公式计算得到 第j个障碍物之前已经经过的所有障碍物中属于前侧左侧障碍的障碍物，将此类障碍物采用障碍因子函数计算公式计算得到 当 时，以水下机器人当前位置为参考点，子目标点位于距离为h，方向为 的位置；当 时，以水下机器人当前位置为参考点，子目标点位于距离为h，方向为 的位置；水下机器人判断出子目标点位置，水下机器人当前位置与确定的子目标点的连线即为经过调整后的避障运动轨迹；

(c)当L

(4)水下机器人到达待测目标点后，启动水下拍摄装置，获取水下大桥图像信息传输至人机交互模块后返航。

2.根据权利要求1所述的大桥勘测水下机器人的控制方法，其特征在于，步骤(2)中所述的最佳勘测航线的运动函数为：式中，H(t)为初始释放点到待测目标点的运动函数；f为扰流因子；为水下机器人自身轨迹调整量；q(xa,xb)为xa与xb的距离；xa为水下机器人初始释放点的位置坐标；xb为待测目标点的位置坐标。

3.根据权利要求1所述的大桥勘测水下机器人的控制方法，其特征在于，步骤(1)中所述水下机器人位置数据是采取惯性导航算法对于传感器中获取的数据进行解算获得实时的姿态角、速度与位置。

4.一种实施权利要求1至权利要求3任一所述方法的大桥勘测水下机器人的控制系统，其特征在于，包括水下机器人本体控制模块(1)、无线通信系统(2)、人机交互模块(3)；

水下机器人本体控制模块(1)包括安装于水下机器人本体上的多元协同平台(11)和控制器(12)，多元协同平台(11)包括声呐探测装置(111)、立体视觉装置(112)、水下拍摄装置(113)、传感器(114)、信息采集系统(115)、信号集成系统(116)；所述声呐探测装置(111)、立体视觉装置(112)、水下拍摄装置(113)、传感器(114)共同用于获取水下勘测区域的图像，实时勘测水下机器人的位置与环境信息；信息采集系统(115)用于对图像信息、位置信息、环境信息进行采集与记录；所述信号集成系统(116)用于对信息采集系统(115)所采集的信息进行集成控制；控制器(12)用于根据人机交互模块(3)的指令控制水下机器人定深、定航线地进行运动；

无线通信系统(2)用于实现水下机器人本体控制模块(1)与人机交互模块(3)双向通讯；

人机交互模块(3)用于接受水下机器人本体控制模块(1)传输的数据；根据获取的数据进行最佳勘测航线的规划，判断是否进行避障并规划避障时需调整勘测的路线；根据规划的航线向水下机器人本体控制模块(1)发送操控指令。

5.根据权利要求4所述大桥勘测水下机器人的控制系统，其特征在于，人机交互模块(3)采用包括Linux平台和Ubuntu系统的ROS设备平台，控制器(12)采用ArduSub控制器。