有纜遙控水下機(jī)器人(Remotely Operated Vehicle,ROV)在廣泛應(yīng)用于海洋和其它水下領(lǐng)域的同時(shí),面臨著日益增長(zhǎng)的自動(dòng)化和智能化需求。本文結(jié)合江蘇高校高技術(shù)船舶協(xié)同創(chuàng)新中心2016年科研項(xiàng)目,參與研制了一款觀察型有纜遙控水下機(jī)器人樣機(jī),并對(duì)有纜遙控水下機(jī)器人的人機(jī)協(xié)作和智能控制等進(jìn)行研究。首先,根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和項(xiàng)目需求,設(shè)計(jì)了有纜遙控水下機(jī)器人的系統(tǒng)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)了有纜遙控水下機(jī)器人樣機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。有纜遙控水下機(jī)器人系統(tǒng)架構(gòu)包括空間視圖、時(shí)間視圖、用戶視圖、情景視圖、需求視圖和控制視圖,每個(gè)視圖從各自的視角來(lái)認(rèn)識(shí)和分析有纜遙控水下機(jī)器人系統(tǒng)。有纜遙控水下機(jī)器人系統(tǒng)包括用戶、核心系統(tǒng)、擴(kuò)展系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)系統(tǒng)和服務(wù)系統(tǒng)。有纜遙控水下機(jī)器人樣機(jī)包括控制與操作箱、電源與通信柜、絞車和水下本體,以及傳輸線纜。其次,在有纜遙控水下機(jī)器人樣機(jī)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)和研制了有纜遙控水下機(jī)器人控制系統(tǒng)。分析了控制主體、控制流、設(shè)計(jì)目的和設(shè)計(jì)流程,實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。著重介紹了用戶操作軟件的設(shè)計(jì),用戶操作軟件包括通信層、數(shù)據(jù)層、控制層、核心層、服務(wù)層和交互層。然后,研究了有纜遙控水...

【文章頁(yè)數(shù)】：104 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 ROV發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外ROV發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)ROV發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.3 ROV的智能化趨勢(shì)
    1.3 ROV智能控制研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 ROV系統(tǒng)架構(gòu)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 ROV系統(tǒng)架構(gòu)
        2.2.1 ROV體系結(jié)構(gòu)
        2.2.2 ROV系統(tǒng)架構(gòu)
        2.2.3 空間視圖
        2.2.4 時(shí)間視圖
        2.2.5 用戶視圖
        2.2.6 情景視圖
        2.2.7 需求視圖
        2.2.8 控制視圖
    2.3 ROV樣機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.1 控制與操作箱
        2.3.2 電源與通信柜
        2.3.3 絞車與光電混合纜
        2.3.4 水下本體
    2.4 本章小結(jié)
第3章 ROV控制系統(tǒng)研制
    3.1 引言
    3.2 控制主體與控制流
        3.2.1 控制主體
        3.2.2 控制與操作箱的控制流
        3.2.3 電源與通信柜的控制流
        3.2.4 水下本體的控制流
        3.2.5 簡(jiǎn)化的系統(tǒng)控制流
    3.3 設(shè)計(jì)目的與設(shè)計(jì)流程
        3.3.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的
        3.3.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程
    3.4 控制硬件設(shè)計(jì)
    3.5 控制軟件設(shè)計(jì)
        3.5.1 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境
        3.5.2 工控機(jī)控制軟件設(shè)計(jì)
        3.5.3 Arduino控制程序設(shè)計(jì)
        3.5.4 主控制板控制軟件設(shè)計(jì)
        3.5.5 從控制板控制程序設(shè)計(jì)
    3.6 隱含的智能控制系統(tǒng)
    3.7 本章小結(jié)
第4章 ROV人機(jī)協(xié)作智能控制
    4.1 引言
    4.2 人機(jī)交互與人機(jī)協(xié)作
        4.2.1 “人-機(jī)-機(jī)-環(huán)境”交互
        4.2.2 控制與操作箱的交互角色
        4.2.3 人機(jī)協(xié)作
    4.3 自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.1 經(jīng)典ANFIS
        4.3.2 ANFIS實(shí)現(xiàn)
    4.4 ANFIS推理框架的應(yīng)用
        4.4.1 操作意圖識(shí)別
        4.4.2 姿態(tài)異常診斷
    4.5 本章小結(jié)
第5章 ROV調(diào)試與實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 從單元模塊調(diào)試到系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
        5.2.1 硬件單元測(cè)試
        5.2.2 軟件單元調(diào)試
        5.2.3 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
    5.3 從仿真實(shí)驗(yàn)到遠(yuǎn)程控制
        5.3.1 仿真實(shí)驗(yàn)
        5.3.2 遙控控制
        5.3.3 遠(yuǎn)程控制
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)和主要成果
致謝
中文詳情摘要



本文編號(hào)：3951329