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ROV控制技术研究现状和发展趋势(2)

时间:2024-09-09 21:47来源:97133
。2004年,上海交通大学水下研究所在中国大洋协会的支持下成功研制出海龙号ROV,如图1-4所示,并完成了3500m水下试验,又于2008年5月在中国南海完成了32

。2004年,上海交通大学水下研究所在中国大洋协会的支持下成功研制出“海龙号”ROV,如图1-4所示,并完成了3500m水下试验,又于2008年5月在中国南海完成了3278m深海试验,在当时是我国下潜深度最大、功能最多的ROV。“海龙号”重约3.25吨,机身尺寸3m*1.8m*1.8m长3m,速度最高可达3.5节,安装了一台静物照相机和五台多功能摄像机和,另外还有2个多功能机械手,还首次安装了我国自主研制的虚拟监控和动力定位系统,性能达到国际领先水平,可以为海洋石油、海底管道、电缆检修、海洋打捞等服务。

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。 ROV控制技术研究现状和发展趋势(2):http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_204669.html

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