水下机器人运动控制和仿真的数学模型

水下机器人是一个复杂的非线性对象，建立水下机器人普遍、规范、实用数学模型的问题备受关注，本文给出了这样一种模型，其特点是：（１）取类似线性系统状态方程的形式；（２）只涉及矩阵乘积运算；（３）为表达粘性水动力提出一合理简化方案；（４）把所有可能用于操作控制的量，便于进行多种操作控制；（５）考虑了海浪影响，所给出模型可直接用于控制和仿真。     

智能水下机器人路径规划

介绍一实际智能水下机器人三维空间的路径规划，给现一种新的海洋环境表示地－海面区域分割环境建模方法，并对Ａ搜索算法进行了改进，提出了动态扩展搜索点的思想，使三维空间路径规划算法得以简化并易物实现。该方法在实际水下机器人的海试中进行了试验，并获得成功。     

HD-2型水下机器人

中国船舶重工集团公司710所研制的HD-2型水下机器人，是一种适合在各种水域，尤其是在大深度、高海流环境中使用的机器人。     

水下机器人覆盖式作业区探测方法

对水下机器人作业区探测这一特定问题进行了理论分析，针对目前覆盖式路径规划方法存在的不足，提出适用于本文任务要求的水下机器人覆盖式作业区探测方法，设计了基于模糊控制规则的水下机器人作业区探测策略。该方法不需环境模型，解决了传统的覆盖式路径规划方法不能用于未知环境的局限性。仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。     

仿生水下机器人运动控制方法研究

近年来仿生技术在水下机器人上的应用已经成为水下机器人的重要研究方向之一.仿生水下机器人采用尾鳍提供前进动力和改变航向,比传统的桨舵具有高效性和高机动性.根据仿生水下机器人水池试验结果讨论了其运动性能,并在此基础上提出了仿生水下机器人运动控制方法,最后通过仿真试验验证了该方法.根据试验结果得出,针对现阶段仿生水下机器人的运动能力,其控制内容和控制方法是合理、有效的.研究和试验表明,符合实际的仿真模型与可行的运动控制方法使仿生水下机器人运动性能得到了不断的完善和改进;最终实现"仿生-Ⅰ"号的纵向速度控制、艏向控制和深度控制,从而使其具有大范围的转移能力.     

基于神经网络的水下机器人航向角跟踪控制

以能量消耗量作为评价函数进行水下机器人运行规划的结果得到随时间变化的目标航向角和理论控制输出。本文探讨基于神经网络的追踪控制器以实现在运动控制过程中对水下机器人被规划航向角进行追踪控制,并探讨实际控制输出与理论控制输出的一致性问题以实现运动过程消耗的操作能量较小。水下机器人“Twin-Burger“航向角控制的游泳池实验结果验证了本文所提出方法的有效性和可行性。     

水下机器人运动控制神经网络的结构与学习方法

对水下机器人运动控制神经网络的结构与学习方法进行了研究,提出了带有局部回归结构的控制器网络结构、分步计算的运作过程、教师样本的生成方法以及变系数学习方法。水下机器人“Ｔｗｉｎ－Ｂｕｒｇｅｒ”的水池实验结果,验证了本文所提方法的有效性。     

热缩管在水下机器人接插件密封中的应用

介绍了一种高新技术材料－－热缩管及其在水下机器人接插件密封中的应用。     

多臂水下机器人协调控制研究

机器人研究中的一个关键问题就是作业过程的协调控制,而离散事件系统（ＤＥＳ）理论具有实现系统高层建模与控制的能力,因此本文提出了基于赋时ＤＥＳ理论实现多机械臂水下机器人协调层控制的方案,并给出了一个设计实例以说明本文方法的有效性。     

基于局部模型的水下机器人避碰方法研究

提出了基于局部模型的水下机器人的避碰方法。文中首先分析了水下机器人的避碰声纳的工作机理及存在的问题,然后介绍了基于栅格的局部模型的建立方法,根据局部模型确定出机器人周围障碍物的分布情况;最后根据规则进行避碰规划。文中给出了详细的仿真结果。     

新概念水下机器人

中国科学院沈阳自动化所研发的“混合型水下机器人关键技术研究”及“水下滑翔机器人研究”通过验收。这标志着沈阳自动化所在新概念水下机器人研究取得了技术突破，应用前景广阔。     

一种新的水下机器人集群路径规划方法

将智能水下机器人集群协同清扫水雷的路径规划问题归结为多人旅行商问题，并根据清扫水雷的任务背景提出两种多人旅行商问题模型．给出了这两类多人旅行商问题的形式化描述，进而探讨了利用遗传算法求解这两类多人旅行商问题的基本思想和具体方案，最后进行了仿真实验验证和算法收敛性分析．实验数据表明，这是一种高效而且适应性强的多机器人路径规划方法．     

多水下机器人的协调规划策略研究

以对策论为基础,从理论上分析了多水下机器人的运动协调机制,建立了多水下机器人运动协调问题的数学模型;以此为基础;提出了多机器人协调规划算法。     

水下机器人改进的S面控制方法

由于水下机器人系统的强非线性以及所处环境的不确定性，水下机器人进行精确作业时的运动控制技术一直是智能水下机器人技术中急于解决而又难于解决的问题。S面控制是一种简单实用的控制方法，但其控制器参数完全靠人工调整，需要设计者有丰富的实际经验。本文提出改进的S面控制方法与S面控制增加了自学习的算法，实现控制参数的自动调整。仿真结果表明改进S面控制方法具有更好的控制精度，更快的响应速度，改善了机器人的工作性能，是一种很实用的水下机器人控制方法。     

水下微机器人的研究现状及分析

近年来 ,随着微电子机械系统 (MEMS)的发展 ,水下微机器人成为越来越受到关注的前沿研究课题之一 .本文综述了水下微机器人的研究现状 ,讨论分析了水下微机器人的研究内容和相关技术问题     

广东渔政船首次配备水下机器人

广东省第一艘配备水下机器人的具有渔政执法和渔业资源监测的双功能渔政船正式交付使用。     

智能水下机器人多传感器信息融合的一种方法

首先叙述了自行研制的水下机器人的数据融合目的，通过分析水下智能机器人采用的传感器的性能，对各种传感器的信息进行可信度分配，然后采用Ｄｅｍｐｓｔｅｒ－Ｓｈａｆｅｒ证据理论方法，把各类传感信息作为证据，判断机器人前方是否存在障碍物。     

水下机器人运动规划中多目标遗传算法的操作方法

以能量消耗量为评价函数进行运动规划是ＡＵＶ实用化中的重要问题之一。本文对水下机器人运动规划中多目标遗传算法的操作方法进行了探讨，提出了导入ε制约法、非劣解保留方法及个体集团的选择方法等算法，讨论了避免陷入局部解的措施。以水下机器人“Ｔｗｉｎ－Ｂｕｒｇｅｒ”为对象，进行运动规划的算例表明了本文所提出方法的有效性。     

智能水下机器人自主回收的双目视觉定位

针对智能水下机器人与水下基站近距离对接时,传统的光视觉引导方法精度和鲁棒性难以满足要求的问题,本文提出了一种双目视觉引导方法。该方法主要分为光源提取、光源匹配和立体测距3部分。利用图像自适应二值化算法和伪光源剔除算法,得到左右图像的光源标识中心的像素坐标;在光源匹配部分,对光源进行特征提取和匹配,完成左右图像中的光源准确配对;最后对光源阵列进行立体测距,得到相机坐标系下基站的三维位置。实验结果表明：该方法对伪光源具有很好的鲁棒性,并且所得出的基站相对位置和角度均达到了很高的精度。     

海洋勘测水下无人航行器的自主控制技术研究

针对水下无人航行器的海洋勘测任务,提出了一种基于多智能体(MAS)的自主控制技术.自主控制结构采用分布式的智能体结构,智能体之间通过通信和协作来共同完成复杂的整体操作.海洋勘测使命要求航行器在动态不确定的环境中,利用不同的勘测传感器进行多个局部区域的勘测.引入基于多属性路径点的使命描述方法,方便使命描述和控制.使命控制过程采用离散事件驱动的Petri网形式建模.针对事件管理过程中并发事件缺乏中央控制的问题,离散事件被赋予优先级以消除冲突.通过湖海试验验证了所提自主控制技术的可行性和有效性.