小型水下救援機器人位姿控制及其在水下搜救中的應用.pdf

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

2、的解救工作。
　　第一章闡述了本文的研究背景和意義。首先概述了機器人在水下探測和救援中的作用;然后闡述了水下纜控機器人的應用以及及其位姿控制技術的研究現(xiàn)狀;最后提出了本文的研究內容和意義。
　　第二章研究了海螺二號小型水下救援機器人的艏向控制技術。首先提出了采用基于慣導和電子羅盤復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磁干擾;然后通過建模仿真和實驗研究，有效地避免了強磁場干擾，驗證了方案的可行性。
　

3、　第三章研究了海螺二號小型水下救援機器人的深度控制算法，將滑模控制算法應用到小型水下救援機器人的定深控制中;然后結合仿真和試驗研究，論證了控制算法的可行性。
　　第四章設計了海螺二號小型水下救援機器人作業(yè)工具—四自由度機械手和液壓剪的液壓系統(tǒng)。完成了機械手液壓系統(tǒng)的設計計算及關鍵元件的選型，并進行實驗研究，驗證了機械手和液壓剪液壓系統(tǒng)的可靠性。
　　第五章對海螺二號水下救援作業(yè)進行實驗研究。結合搜尋和救援水下被困Tiger