基于嵌入式水下搜救機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、水下機(jī)器人在水下作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，常受到水流、壁面效應(yīng)等眾多干擾因素的影響。為了提高機(jī)器人水下作業(yè)精確度，就要求水下機(jī)器人具有較高的姿態(tài)穩(wěn)定性。而要使其在實(shí)際作業(yè)過程中保持姿態(tài)高穩(wěn)定性，需要設(shè)計(jì)功能和精度都滿足要求的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。論文基于已有水下機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了基于嵌入式的水下搜救機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。
　　論文對(duì)水下機(jī)器人在水下運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力進(jìn)行了分析，提出了推進(jìn)器布局方案；通過引入描述水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)坐標(biāo)系，對(duì)水下機(jī)器人的空

2、間運(yùn)動(dòng)進(jìn)行詳細(xì)分析，建立動(dòng)力學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上建立了水下機(jī)器人的仿真環(huán)境。論文以Freescale公司的IMX283芯片作為CPU主控芯片，對(duì)控制系統(tǒng)內(nèi)ARM最小系統(tǒng)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、姿態(tài)檢測(cè)模塊、通信接口模塊進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)，完成水下機(jī)器人嵌入式控制系統(tǒng)的整體硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
　　論文重點(diǎn)研究了水下機(jī)器人的姿態(tài)檢測(cè)及其控制原理。詳細(xì)介紹了基于四元數(shù)法的捷聯(lián)姿態(tài)描述，獲取了準(zhǔn)確的姿態(tài)模型，仿效四旋翼飛行器進(jìn)行動(dòng)力系統(tǒng)布局規(guī)劃，將