而如图如图1-5所示的“海马号”ROV经过上海交通大学研究团队接近六年的研究,具有很高的国产化率,于2014年4月在南海通过了下海测试,最大下潜深度达到4502m,是我国迄今为止设计出的下潜深度最大的ROV。
3、ROV的发展趋势
由于ROV具有经济、环保、效率高和及作业深度大等特点,在世界各沿海国家得到越来越广泛的应用。给ROV研究提供更多的资源,研制出高性能、高性价比的ROV产品是商业市场的必然需求。现阶段ROV的发展趋势主要体现在以下的几个方面:
(1)向高性能发展,当今计算机水平、控制技术、导航定位技术以及通信传感技术快速发展,这使得ROV具有更广的作业范围、动力性能也越好以及更精致的人机交互界面,让操控人员更好地操作。
(2)向高可靠性发展,ROV技术经过那么长时间的发展,各方面的技术正在逐步走向成熟。提高ROV的勘探检测和深水作业的能力,加大处理数据的容量和能力,提高ROV操纵性能,完善人机交互界面,提供更实用易控制的操作界面是有必要的,这是ROV技术发展的一个趋势。
(3)向专业化发展,未来的ROV将只针对某个特殊的需求,有详尽的分工,配置专用设备,执行特定的任务,ROV的种类会变得很多,专业化程度也会越来越高。
1.3ROV控制技术研究现状
对水下机器人的工作环境来说,相比于陆地上的各种机器人的控制,因为两者所处的环境有很大的差异,它们之间的控制方法也有很多不同的地方。具体有以下几个方面:首先水下机器人的控制有非线性、时变性和强耦合性;然后是水下流体的特性对水下机器人运动造成很大的影响;并且海流、波浪对水下机器人的干扰也很大;最后开架式的ROV结构使得构建数学模型难度大。以上这些因素导致对水下机器人控制技术有很高
[10]的难度 。
水下机器人ROV整个系统一般由水面监控控制台、电源箱、水下机器人本体三个部分组成。ROV的控制系统则由运动控制体系硬件结构、软件系统以及基本运动控制算法三部分组成。控制体系结构一般用在UUV中,是一种可以包含控制系统软件、硬件和控制算法的方案,能够让水下机器人系统能有效地通信,发挥出系统中每个模块的作用,也只有软硬件互相配合才能发挥出控制器、传感器以及执行部件的各种功能,然后让系统可以迅速而稳定地实现水下机器人的控制。水下机器人常用的控制体系结构有四种,分别是分层式结构、包容式结构、分布式结构和混合结构。其中分层式结构和分[11]布式结构运用最为广泛,使用起来也比较可靠。
水下机器人ROV控制系统中的软硬件系统一般指的是水面监控平台、电源箱以及下机器人本体控制器这三个部分的软硬件。水面控制台是其中比较关键的一个组成部分,直接关系到能否有效的控制ROV在水底的活动状态。ROV水面控制系统是ROV不可或缺的一个重要部分,它负责对ROV的控制和终极反馈信息的显示。良好的水面控制台是好的ROV的基础,所以研究水面监控系统具有重要的意义,有了好的水面控制台,我们才能更好的控制ROV和利用ROV。