發(fā)布時間：2024-02-04 02:38

　　水下運載器-機械手系統(tǒng)是人類探索海洋、開發(fā)海洋的新工具,本文針對水下管線巡檢機器人的協(xié)調(diào)規(guī)劃控制問題,搭建相應的AUVMS實驗平臺,并對其協(xié)調(diào)規(guī)劃及控制展開深入研究。文章總共分為七章,內(nèi)容概括如下:第一章:通過文獻調(diào)研,分析總結(jié)了水下管線巡檢作業(yè)的現(xiàn)狀及問題,總結(jié)AUVVMS系統(tǒng)的應用場景以及發(fā)展歷程,對國內(nèi)外相關項目做了分析梳理。同時針對AUVMS的運動規(guī)劃及運動控制進行深入的文獻調(diào)研。最后闡述本課題的研究意義,難點及章節(jié)安排。第二章:介紹了項目中設計搭建的AUVMS子系統(tǒng)構(gòu)成及相關參數(shù)指標。根據(jù)實際參數(shù)建立該系統(tǒng)的運動學模型及水動力影響下的動力學模型。同時在MATLAB/Simulink平臺搭建可視化仿真模型。第三章:針對AUVMS高維度,慣量分布差異大,作業(yè)環(huán)境復雜的特點,研究其軌跡規(guī)劃和路徑規(guī)劃問題。提出了 RRTAUVMS算法,借助了系統(tǒng)自身的運動學模型及動力學模型,與傳統(tǒng)的快速擴展隨機樹算法相比,能夠顯著提高規(guī)劃效率。第四章:針對AUV水下運動受到復雜水動力干擾的問題,研究了基于非線性干擾觀測器的算法,該算法能夠?qū)UV所受的集總水動力干擾進行有效估計并加以抑制,通過仿真和...

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２海洋工程領域相關企業(yè)??上，ＲＯＶ具有為善的作業(yè)能力，但制于臍，很范

行細致掃描及作業(yè)，但是作業(yè)型ＲＯＶ運行成本高，作業(yè)風險大。因此，有研究機構(gòu)提出??采用無纜自治型水下機器人－機械手系統(tǒng)（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ?Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ?Ｖｅｈｉｃｌｅ－Ｍａｎｉｐｌａｔｏｒ??Ｓｙｓｔｅｍ，ＡＵＶＭＳ）的形式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的作業(yè)系統(tǒng)進行管線巡檢作業(yè)，如圖１....

圖１．４?ＡＬＩＶＥ項目??夏威夷大學Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ?Ｓｙｓｔｅｍｓ?Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ實驗室研制了世界上第一個能進行海洋環(huán)??

?第一章緒論??圖１．３伍茲霍爾海洋研究所提出的水下管線巡檢機器人??１．２?ＡＵＶＭＳ研究現(xiàn)狀??英國赫瑞瓦特大學Ｏｃｅａｎ?Ｓｙｓｔｅｍｓ?Ｌａｂ主導的ＡＬＩＶＥ?Ｉ頁目中，采用了重載作業(yè)型水下??機器人，搭載兩個液壓手爪，以及一個７功能作業(yè)機械手。在作業(yè)的時候，＾識別作業(yè)目....

圖１．３伍茲霍爾海洋研究所提出的水下管線巡檢機器人??

搭載兩個液壓手爪，以及一個７功能作業(yè)機械手。在作業(yè)的時候，＾識別作業(yè)目??標，用兩個液壓手爪抓住作業(yè)目標，然后７功能機械手自主完成水下閥門的開關作業(yè)Ｗ。??瞬滅??圖１．４?ＡＬＩＶＥ項目??夏威夷大學Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ?Ｓｙｓｔｅｍｓ?Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ實驗室研制了世界上第....

圖１．６ＴＲＪＤＥＮＴ項目中研發(fā)的Ｉ－ＡＵＶ抓取水下黑匣子??歐盟的ＰＡＮＤＯＲＡ項目從２０１２年開始，歷時三年，目標是解決水下環(huán)境感知、復雜??環(huán)境下規(guī)劃、智能作業(yè)這三個主要的技術難題［１３］

１．６所示，在海試中成功地搜索到了模擬的黑匣子，并實現(xiàn)抓取回收［１２］。??Ｉ；?；?＇?＾??圖１．５美國夏威夷大學ＳＡＵＶＩＭ項目（左）；歐盟ＴＲＩＤＥＮＴ項目（右）??．廣：：：上?－Ｖ??圖１．６ＴＲＪＤＥＮＴ項目中研發(fā)的Ｉ－ＡＵＶ抓取水下黑匣子??歐盟的ＰＡＮＤＯＲＡ項....

本文編號：3895064