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本文论述了一种用于水下作业机械手的机器人触觉传感器的结构及工作原理,这种传感器的开关类似于水下生物的“触须”,能够在4个方位上判别与对象接触的位置及接触长度,对于其他形式的机械同样适用。 相似文献
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提出一种新的基于传感器信息的自治式水下机器人(AUV)动态避障方法。介绍了传感器的工作原理。通过栅格法把传感器采集的AUV运行环境障碍信息进行合理描述,并预测动态障碍物的速度,保证AUV能够根据传感器信息躲避障碍物,达到航行要求。最后,通过仿真实验对机器人自主避障能力进行了验证。 相似文献
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水下机器人多传感器并发故障检测方法 总被引:2,自引:0,他引:2
针对水下机器人多传感器并发故障检测问题,提出了一种小波分析和神经网络相结合的故障特征提取
方法,将小波多分辨率分解后的细节系数进行小波重构,对重构后的细节系数进行融合得到整体高频细节信息量作
为一类故障特征值;同时,基于改进的Elman 网络建立水下机器人的全阶状态观测器模型,模型输出与传感器测量
值之间的差值作为另一类故障特征值.为进行水下机器人多传感器并发故障定位,提出了一种模糊加权属性信息融
合方法,将两类故障特征值的重要度与可信度进行模糊合成转换,基于转换结果将各故障特征值加权融合,进行水
下机器人多传感器并发故障定位.水下机器人实验样机的水池实验结果验证了本文所提方法的可行性和有效性. 相似文献
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水下机器人技术 总被引:10,自引:1,他引:10
概述水下机器人是一个水下高技术仪器设备的集成体。它除集成有水下机器人载体的推进、控制、动力电源、导航等仪器、设备外 ,还需根据应用目的的不同 ,配备声、光、电等不同类型的探测仪器。这样 ,水下机器人可以作为人类进行水下研究、观测和作业的动态实验室平台 ,作为人类智能和各种感官、器官在水下的延伸 ,去完成人类肌体无法直接达到的各种水下环境的探索任务。水下机器人可分为两种基本类型 ,即“自治式水下机器人”和“遥控式水下机器人”。“自治式水下机器人” ,国际上统称为AUV (AutonomousUnderwaterVehicle) ,它是根据各种… 相似文献
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水下机器人传感器故障诊断 总被引:12,自引:1,他引:12
在分析水下机器人传感器故障形式的基础上,对传感器可能出现的三种故障形式分别给出了相应的诊断方法,即通过传感器长时间采集不到数据来诊断传感器信息保持不变的故障,线性平滑滤波解决传感器输出振荡,小波变换检测传感器信息的突变.海中试验验证了本方法的可行性. 相似文献
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《机器人技术与应用》1996,(5):22-23
海底蕴藏的石油及天然气极其丰富,它为世界长期廉价的能源供应提供了保证.不过今天开采的近海油气田水深基本都在300米左右,也有一些水深较大的开采项目,如在北海作业水深达450米在美国的墨西哥湾为530米,在地中海的意大利水深760米,而在巴西的康波斯盆地作业水深达1000~2000米. 相似文献
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针对自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)在自动巡航任务中的姿态控制问题,提出了一种神经网络与滑模控制相结合的鲁棒自适应姿态控制算法。采用了RBF神经网络对AUV数学模型中的不确定项进行逼近,抑制了未建模动态和参数摄动的影响,进而基于反步法和滑模控制设计了姿态控制律,其中引入鲁棒项以克服外界干扰和神经网络逼近误差,并通过Lyapunov定理证明了控制系统的稳定性。将所设计的控制算法应用在AUV的姿态控制系统中进行数值仿真,验证了该控制算法的有效性和鲁棒性。 相似文献
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提出一种基于CAN总线的分布式控制系统设计方案,该总线主要搭载任务控制系统、导航控制系统、运动控制系统、安保系统四个节点。将自主水下航行器的功能分布到不同的控制节点,具有较好的体系结构,且便于维护与升级。不同于集中式控制系统,当系统内需增加其他功能模块时,无需修改硬件部分可直接接入控制系统,便于控制具有很好的实时性与可扩展性。最后通过湖试结果显示,自主水下航行器航行稳定,分布式控制系统运行良好,验证了该设计的可靠性与有效性。 相似文献
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基于有限时间系统同步的自治水下航行器回收控制 总被引:1,自引:0,他引:1
基于主-从系统状态同步的思想,提出了母艇在平面运动中回收自治水下航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV)的一种控制方法. 在给出母艇和自治水下航行器的动力学模型基础上,建立了自治水下航行器(从系统)接收母艇(主系统)的状态信息并控制自身接近母艇的主从控制方案,使母艇自主回收水下航行器的问题转化为两者的运动状态同步问题. 利用有限时间稳定性理论,设计了一种在常值海流扰动影响下,自治水下航行器能够在有限时间内被母艇回收的滑模控制器,理论证明和仿真实例证实了该控制器的有效性. 相似文献
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本文针对自治水下机器人(AUV)的控制特点,建立了AUV水平面动力学的数学模型,将模糊逻辑引入到了滑模控制器的设计中,通过模糊控制规律直接设计滑模控制量,并运用计算机仿真手段进行了验证,仿真结果验证了该控制方法具有很好的控制性能,有效地消除了滑模控制的抖振,对外部扰动具有较强的鲁棒性,而且具有良好的响应特性。 相似文献
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自主水下航行器的变质心跟踪控制 总被引:5,自引:0,他引:5
The trajectory-tracking control problem is investigated for an autonomous underwater vehicle (AUV) moving in the vertical plane using an internal point mass and a rear thruster as actuators. Combined with the dynamics of the point mass, the AUV is modeled as an underactuated system. A Lyapunov-based tracking controller is proposed by using backstepping approach to stabilize the error dynamics and force the position errors to a small neighborhood of the origin. Simulation results validate the proposed tracking approach. 相似文献
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针对自主式水下机器人海底地形环境中的三维避障最优路径问题,提出了一种适用于全局路径规划的改进蚁群算法。结合实际情况提出了一种简单有效的三维海底环境建模方案。为了改善基本蚁群算法在实际应用中的不足,根据全局信息设计了启发函数,同时采用局部和全局结合的信息素更新方式,克服算法收敛速度慢、容易陷入局部最优的缺点,提高了算法的全局寻优能力。将路径的长度和路径的光滑度同时作为评价函数,减少路径的消耗,使算法更具备实际工程意义。在大尺度海底环境下仿真验证了该算法的有效性。 相似文献