小型水下救援機(jī)器人位姿控制及其在水下搜救中的應(yīng)用.pdf

1、隨著國(guó)家海洋發(fā)展戰(zhàn)略的提出，高端海洋裝備將成為研究的熱點(diǎn)。在海洋裝備領(lǐng)域中，水下救援機(jī)器人的應(yīng)用將越來越廣泛。本文以海螺二號(hào)(HAI LUO Ⅱ)小型水下救援機(jī)器人（Remotely Operated Vehicle，簡(jiǎn)稱為ROV）的位姿控制為研究重點(diǎn):研究了機(jī)器人艏向控制和深度控制的控制算法，并進(jìn)行了仿真和試驗(yàn)研究。針對(duì)某一實(shí)際搜救任務(wù)，提出了基于聲學(xué)、視覺、可移動(dòng)參照物的組合定位和搜尋方法，完成搜救系統(tǒng)平臺(tái)的搭建和Tiger ROV

2、的解救工作。
　　第一章闡述了本文的研究背景和意義。首先概述了機(jī)器人在水下探測(cè)和救援中的作用;然后闡述了水下纜控機(jī)器人的應(yīng)用以及及其位姿控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀;最后提出了本文的研究?jī)?nèi)容和意義。
　　第二章研究了海螺二號(hào)小型水下救援機(jī)器人的艏向控制技術(shù)。首先提出了采用基于慣導(dǎo)和電子羅盤復(fù)合反饋的組合控制方案，以提高ROV的艏向控制的精度和抗強(qiáng)磁干擾;然后通過建模仿真和實(shí)驗(yàn)研究，有效地避免了強(qiáng)磁場(chǎng)干擾，驗(yàn)證了方案的可行性。
　

3、　第三章研究了海螺二號(hào)小型水下救援機(jī)器人的深度控制算法，將滑?？刂扑惴☉?yīng)用到小型水下救援機(jī)器人的定深控制中;然后結(jié)合仿真和試驗(yàn)研究，論證了控制算法的可行性。
　　第四章設(shè)計(jì)了海螺二號(hào)小型水下救援機(jī)器人作業(yè)工具—四自由度機(jī)械手和液壓剪的液壓系統(tǒng)。完成了機(jī)械手液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算及關(guān)鍵元件的選型，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了機(jī)械手和液壓剪液壓系統(tǒng)的可靠性。
　　第五章對(duì)海螺二號(hào)水下救援作業(yè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)合搜尋和救援水下被困Tiger