隨著人口的不斷增多,資源開采也日益增多,石油、天然氣的海底管道鋪設(shè)也在增加,因此,海洋環(huán)境保護受到重視,為了避免隨之而來海洋生物環(huán)境破壞問題,水下鋪設(shè)的管道需要定期維護。水下工程設(shè)備檢測及維護,對于傳統(tǒng)的人工來說存在安全隱患,所以對于水下機器人進行海底管道檢測方法有著迫切的需求,然而有纜水下機器人實施中存在人工控制的局限性。因此國外學(xué)者開展了自主控制方法研究,但是大多需要構(gòu)建動力學(xué)模型,在實際操作中精確的動力學(xué)模型是很難獲取的。另一方面,許多最新研究成果顯示強化學(xué)習(xí)無需構(gòu)建運動學(xué)模型即可實現(xiàn)機器人的自主運動控制,但鮮有在水下機器人循管方面應(yīng)用,為此本課題開展基于深度強化學(xué)習(xí)的水下機器人循管控制策略研究。具體的工作如下:首先,構(gòu)建出適應(yīng)于本循管任務(wù)課題的虛擬管道實驗平臺。由于水下機器人硬件十分昂貴,海洋環(huán)境條件惡劣,使用真實機器人試驗是一項危險性大、成本高的工作。因此本文通過使用OpenAI Gym、機器人操作系統(tǒng)（Robot Operating System,ROS）和UWSim的工具模塊進行整合,實現(xiàn)一款面向海底管道檢測的三維虛擬仿真平臺,該平臺可以避免實施方案時的危險問題,也可以降... 

【文章來源】：大連海洋大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

海底管道鋪設(shè)圖

基于深度強化學(xué)習(xí)的水下機器人循管控制策略研究2管道設(shè)施安全生產(chǎn)及海洋環(huán)境資源的非常重要的保障的措施[5]。圖1-2海底管道破損圖Figure1-2Damagemapofsubmarinepipeline目前海底管道檢測主要有潛水員人工檢測和水下機器人檢測兩種方式。潛水員人工檢測即潛水員下潛到海底管道附近，利用相應(yīng)的專業(yè)設(shè)備對管道進行觀察、測量，確定出管道的狀態(tài)并進行相應(yīng)的記錄[6]。這種方式直接、可靠，但是對潛水員身心健康損害嚴(yán)重，并且受限于潛水員的下潛深度只適用于淺水區(qū)（如圖1-3所示）。圖1-3潛水員人工檢測圖Figure1-3Manualinspectionchartofdiver另外一種是有纜水下機器人檢測方式（如圖1-4所示）。水下機器人檢測方式的工作過程是：首先利用水面母船將遠(yuǎn)程遙控水下機器人（RemoteOperatedVehicle，ROV）運送至管道所在區(qū)域，然后利用母船上的布放裝置將ROV放入水中，此時ROV通過臍帶纜將

基于深度強化學(xué)習(xí)的水下機器人循管控制策略研究2管道設(shè)施安全生產(chǎn)及海洋環(huán)境資源的非常重要的保障的措施[5]。圖1-2海底管道破損圖Figure1-2Damagemapofsubmarinepipeline目前海底管道檢測主要有潛水員人工檢測和水下機器人檢測兩種方式。潛水員人工檢測即潛水員下潛到海底管道附近，利用相應(yīng)的專業(yè)設(shè)備對管道進行觀察、測量，確定出管道的狀態(tài)并進行相應(yīng)的記錄[6]。這種方式直接、可靠，但是對潛水員身心健康損害嚴(yán)重，并且受限于潛水員的下潛深度只適用于淺水區(qū)（如圖1-3所示）。圖1-3潛水員人工檢測圖Figure1-3Manualinspectionchartofdiver另外一種是有纜水下機器人檢測方式（如圖1-4所示）。水下機器人檢測方式的工作過程是：首先利用水面母船將遠(yuǎn)程遙控水下機器人（RemoteOperatedVehicle，ROV）運送至管道所在區(qū)域，然后利用母船上的布放裝置將ROV放入水中，此時ROV通過臍帶纜將

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于AUV的水下管道檢測及位置估算方法研究[D]. 劉奕暉.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[2]基于梯度信息的AUV水下管道檢測方法研究[D]. 李雙雙.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[3]海底管道檢測機器人自主巡線控制系統(tǒng)研究[D]. 劉振川.中國海洋大學(xué) 2015
[4]海底管道檢測機器人設(shè)計與運動控制研究[D]. 王貞玉.中國海洋大學(xué) 2015
[5]水下直線目標(biāo)處理算法在海底管道檢測機器人中的應(yīng)用[D]. 紀(jì)澤慧.中國海洋大學(xué) 2015



本文編號：3367341