1.一种微海环境下机器人自发电与微能量储放电系统，其特征在于，包括微海流晃动俘能系统、叶轮俘能系统、微电流收集系统、蓄电池和电池配电模块，微海流晃动俘能系统和叶轮俘能系统均与微电流收集系统相连接，微电流收集系统与蓄电池相连接，蓄电池与电池配电模块相连接，电池配电模块与各用电模块相连接，用电模块包括控制系统，控制系统分别与各用电模块和电池配电模块相连接，电池配电模块具有功率跟随功能，各用电模块采用分布式设计、能量供应采用分布式动态功率跟随能量供给策略。

2.根据权利要求1所述的微海环境下机器人自发电与微能量储放电系统，其特征在于，所述微海流晃动俘能系统包括按压球(2)和压电浮能盒，按压球(2)设置在压电浮能盒内；

所述压电浮能盒包括侧部压电板(1)和底部压电板(3)，侧部压电板(1)设置在底部压电板(3)的四周；所述侧部压电板(1)和底部压电板(3)均包括触发板(5)、传动杆(6)、压电振子(7)和基底(8)，压电振子(7)设置在基底(8)上，传动杆(6)一端设置在压电振子(7)与触发板(5)之间，传动杆(6)另一端通过连接机构设置在触发板(5)和基底(8)之间。

3.根据权利要求2所述的微海环境下机器人自发电与微能量储放电系统，其特征在于，所述侧部压电板(1)的传动杆(6)设置在触发板(5)和基底(8)的顶部，所述底部压电板(3)设有并列排放的两排，底部压电板(3)的传动杆(6)靠近底部中轴线。

4.根据权利要求3所述的微海环境下机器人自发电与微能量储放电系统，其特征在于，所述传动杆(6)包括主传动臂(12)、副传动臂(10)和传动轴(11)，主传动臂(12)的一端通过传动轴(11)与副传动臂(10)活动连接，主传动臂(12)的另一端与连接机构相连接，副传动臂(10)与压电振子(7)相匹配；所述连接机构包括固定板I、固定板II和固定轴(9)，固定板I固定在触发板(5)上，固定板II固定在基座(8)上，固定板I、固定板II和主传动臂(12)的另一端通过固定轴(9)相连接。

5.根据权利要求1‑4中任意一项所述的微海环境下机器人自发电与微能量储放电系统，其特征在于，所述微海流晃动俘能系统进行发电的方法为：当海流冲击水下机器人侧面时，受到海流力影响，水下机器人发生倾斜偏转，压电俘能盒也随之发生偏转，按压球(2)在重力作用下滚动，按压球滚动过程下压触发板(5)，触发板(5)绕连接机构的固定轴(9)发生旋转，同时下压传动杆(6)，传动杆(6)前端挤压压电振子(7)，底部压电板(3)的压电振子(7)实现自发电；

按压球(2)滚动过程中撞击侧部压电板(1)，忽略速度对撞击造成的影响，侧部压电板(1)受到按压球(2)的力f1＝mg*sinθ，θ为水下机器人受外力偏转的角度，当f1＞x时，则可触发侧面压电阵子进行发电，x为压电振子的触发力；被触发的侧部压电板(1)的压电振子，触发板(5)围绕连接机构的固定轴转动，同时下压传动杆(6)的支点位置，传动杆(6)的主传动臂(12)相对于基底(8)处于固定状态，传动杆(6)的副传动臂(10)向前运动，挤压压电振子(7)从而进行发电，产生交流脉冲电压；

所述叶轮俘能系统进行发电的方法为：水下机器人的多叶轮受海流的冲击，叶轮将海流的动能捕获转化为机械能，叶轮发生旋转，旋转时带动驱动电机进行旋转，该时刻驱动电机作为发电机，旋转过程中产生感应电动势，从而实现发电；

微电流收集系统将微海流晃动俘能系统及叶轮发电系统产生的微电能进行整流、收集升压最终回馈入蓄电池。

6.根据权利要求5所述的微海环境下机器人自发电与微能量储放电系统，其特征在于，所述微电流收集系统包括整流电路和升压收集电路，整流电路包括全桥整流电路和三相全桥回馈整流电路，微海流晃动俘能系统通过全桥整流电路与升压收集电路相连接，叶轮俘能系统通过三相全桥回馈整流电路与升压收集电路相连接，升压收集电路与蓄电池并联连接；所述升压收集电路包括电容Cb、电容C0和电感L1，电容Cb并联在整流电路的输出端，电容Cb的一端与开关S1相连接，开关S1分别与电感L1和开关S2相连接，开关S2与电容Cb的另一端相连接；电感L1与电容C0串联连接后并联在开关S2的两端，电容C0与蓄电池并联连接。

7.根据权利要求6所述的微海环境下机器人自发电与微能量储放电系统，其特征在于，所述升压收集电路有两种工作模式：

(1)当海水流速低于a m/s时，微海流晃动俘能系统产生的交流脉冲电压经过整流后进入升压收集电路，当交流脉冲电压为正时，通过上桥臂进入整流桥，此时开关S1和开关S2处于断开状态，产生的电能汇集到电容Cb，电容Cb开始充电；当交流脉冲电压为反向时，反向电压经过下桥臂进入整流桥，汇入电容Cb，当电容Cb的电压达到阈值之后，开关S1进入闭合状态，电容Cb进入放电状态，受电感特性的影响，电感L1上的电能开始增加，当电容Cb两端电压放电低于阈值之后，开关S1开始出现断开，电容Cb继续进入充电状态；在开关S1断开后，电感L1给蓄电池进行供电，当蓄电池两端电压低于电容C0时，电容C0开始为蓄电池进行供电；

(2)当海水流速大于等于a m/s时，的电能较大且连续，则开关S1闭合，开关S2断开，叶轮发电系统产生的三相交流电经过整流后、处理直接汇入蓄电池。

8.根据权利要求1或7所述的微海环境下机器人自发电与微能量储放电系统，其特征在于，所述用电模块还包括推进系统、探测系统、姿态控制系统和电池监测系统，推进系统、探测系统、姿态控制系统和电池监测系统之间通过CAN总线保持相互通信，且推进系统、探测系统、姿态控制系统和电池监测系统均与控制系统相连接。

9.根据权利要求8所述的微海环境下机器人自发电与微能量储放电系统，其特征在于，所述分布式动态功率跟随能量供给策略的实现方法为：电池监测系统读取蓄电池的SOC信息，并将信息发送至控制系统；根据蓄电池的SOC信息，同时根据执行任务所需的各个用电模块的协同作用，对执行任务所需的能耗的最优耗能方式进行分析，根据动态规划算法，得出从第1时刻至第N时刻不同任务执行系统下的最优控制量，当前状态从第1时刻到第N步时刻分别获得最优控制序列；控制系统根据最优控制序列，动态实时调配的各个用电模块的电能供应。

10.根据权利要求9所述的微海环境下机器人自发电与微能量储放电系统，其特征在于，所述对执行任务所需的能耗的最优耗能方式进行分析的方法为：建立水下机器人能量供应系统状态空间：y＝g(x，u，d)；

其中，x是蓄电池的状态变量即SOC信息；u是电池配电模块的控制变量，即蓄电池的功率；d是系统扰动；y是电池配电模块的电能输出变量成本；f()和g()均为目标函数，f()代表蓄电池的当前状态量，g()代表蓄电池所需的输出变量成本；

构建蓄电池的从k＝0时刻到第N‑1，电能消耗总成本最小量J的目标函数：其中，Einit、Eend分别为蓄电池的初始能量与执行任务后的剩余能量，N表示第N时刻；Pk为蓄电池在k时刻消耗的理论功率，且：其中，Pfc，k为蓄电池在k时刻的输出功率，ηfc，k为蓄电池在k时刻输出功率Pfc，k的有效值；

且系统的约束为：

其中，Pbk为蓄电池在k时刻的输出功率；SOCinit为蓄电池初始时刻的SOC值；SOC0、SOCk和SOCk+1分别是蓄电池在0、k、k+1时刻的SOC值；SOCmin和SOCmax分别为蓄电池的最小电量值和初始时刻最高电量值；Pfcmin和Pfcmax分别为蓄电池的允许输出的最小功率值和最大功率值；

QN为蓄电池容量；Ui为蓄电池的工作电压；Δt表示时间变化量；

单步转移成本为：

g(SOCk，Pbk)＝Pk+PbkΔt/3600；

其中，Pbk为水下机器人执行任务时所需求功率；

在第N步时，蓄电池的SOC值SOCend确定后，转移成本为：其中，Pk，N表示蓄电池在N时刻消耗电能的理论功率；

根据动态规划算法，得出在k～N时刻的电池配电模块的最小转移成本Jk(SOCk)的递推方程为：

即

由此可得出从第1时刻至第N时刻不同任务执行下的最优控制量，得出当前状态从第1时刻到第N步时刻分别获得最优控制序列为：其中，Pfcmin和Pfcmax分别为蓄电池的允许输出的最小功率值和最大功率值；Vk+1表示k+1*

时刻的电压值；Pb(SOCk)表示蓄电池的最优控制序列。