觀測型水下機器人結(jié)構(gòu)及其慣性導航方法研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人類已經(jīng)進入開發(fā)和利用海洋的時代。作為用在一般潛水技術(shù)不可能達到的深度進行各種綜合考察和研究的水下機器人，一直受到廣泛的關注與研究。水下機器人的研制屬于一個龐大的系統(tǒng)化工程，導航定位系統(tǒng)便屬于里面的關鍵技術(shù)之一，它直接影響著水下機器人的工作性能。 本文結(jié)合課題背景，進行了觀測型水下機器人的本體結(jié)構(gòu)設計工作，并在此基礎上對其導航定位技術(shù)展開研究。研究結(jié)果表明捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)為一種適合此類型機器人的導航定位系統(tǒng)。

2、 本文共分六章： 第一章概述了國內(nèi)外水下機器人的發(fā)展和研究狀況，介紹了常用的水下機器人導航定位系統(tǒng)，并分析了它們的優(yōu)缺點，最后提出了本論文的研究目的、意義和主要內(nèi)容。 第二章結(jié)合水下機器人的設計原則以及成功設計經(jīng)驗，完成了觀測型水下機器人的本體結(jié)構(gòu)設計，提出采用分層框架式主體結(jié)構(gòu)，4+1格式的推進器布局來完成機器人運動的設計方案，并細化了各個關鍵部件的設計研究。 第三章主要針對用于水下機器人的捷聯(lián)慣導系統(tǒng)

3、，展開了具體的導航算法的比較研究。然后針對整個捷聯(lián)慣導系統(tǒng)，使用Matlab語言編制了從軌跡生成、到慣導解算處理的仿真模塊，驗證了慣導算法的導航功能。 第四章根據(jù)相應的慣導算法，結(jié)合實際的慣性器件，利用LabView軟件編制了用于水下機器人慣導系統(tǒng)的實時處理軟件。實驗表明在現(xiàn)有的軟硬件環(huán)境下，慣導系統(tǒng)能很好的跟蹤機器人的姿態(tài)運動。 第五章對導航過程中出現(xiàn)的誤差現(xiàn)象進行了分析，并研究了器件誤差對于導航精度的影響。針對水下機