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智能水下机器人的研究现状和发展趋势

时间:2022-08-27 11:30来源:毕业论文
水下机器人内外现状许多发达国家开始建立实验室用来研究水下机器人,国际上也成立了一些协会和讨论会用于研究水机器人,致力于推动水下机器人更加稳步的提高性能。 国内外比较
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水下机器人内外现状许多发达国家开始建立实验室用来研究水下机器人,国际上也成立了一些协会和讨论会用于研究水机器人,致力于推动水下机器人更加稳步的提高性能。

国内外比较有代表性的水下机器人有:83505

(1)“CR-01”水下机器人为中国科学院和俄罗斯共同研制结果,曾经两次从太平洋的洋底拍摄了数目巨大的照片,对海洋的地理环境研究做出了显著贡献。其最大速度为1。2m/s,工作时间为6h,航程约为20km。

(2)哈尔滨工程大学建立了中国较为先进水下机器人实验室,它主要的研究工作为水下机器人总体设计、水下机器人的智能算法研究以及多水下机器人协调工作,取得了重大进步,为我国水下机器人的研究垫定了坚实的基础。

(3)美国海军研究生院自行设计的水下机器人,它除了可以清晰辨识水下的目标,还可以作为通信站帮助其他机器人共同工作。该机器人长为3m,宽为0。4m,高为0。25m,重为225kg,最大速度为3。5m/s,续航力为4h[1]。论文网

(4)R2D4水下机器人为东京大学实验室研究,它是R-ONE系列水下机器人的进一步发展,可以在上面安置各种化学分析仪器。它长为4。1m,宽为1。1m,高为0。81m,重为1。6t,最大潜深为4000m,航行速度为3kn。

1。2。2水下机器人的发展趋势

(1)整体设计的标准化和模块化。为了使水下机器人可以批量生产,整体设计的标准化与模块化必是以后的发展方向。这样不但可以加强各个系统的配合程度,而且通过模块化的组合还能轻易实现任务的复制。

(2)高度智能化。由于水下作业复杂性,需要不断改进当下智能体系结构,加强系统的应变能力,使智能系统具有更加强大的功能。最新的水下机器人将采用各种探测与识别方式相结合的模式来提高环境感知的能力,最大程度且高效的完成各种任务。

(3)高精度的导航定位。虽然依靠提高精度和优化算法可以使以前导航方式定位的准确性显著提高,但其基本原理没法改变,从而导致误差积累无法消除,未来发展性能更高的综合智能导航系统变得必不可少。

(4)高密度能源。为了能够让机器人完成更多的任务,机器人在水下航行的距离要足够远,但是目前的电池既重又大,给水下机器人造成了很大的负担。所以必须研制能源密度高的电池保证水下机器人的其他性能稳步提高。

(5)多个体协作。随着水下机器人完成任务的多样性增加,在某些情况下,单个机器人不能完成所有的任务,这就需要布置通讯网络,让多个机器人协同完成任务。

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