一种用于安保的水下机器人设计.pdf

《一种用于安保的水下机器人设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2015．06．014一种用于安保的水下机器人设计彭阿静(中国船舶重工集团公司第710研究所，湖北宜昌443003)摘要：从载体结构、软件及硬件方面对一种用于安保的水下机器人作了介绍。并提出了该水下机器人的设计难点及相应的锯决措施。试验结果表明该机器人能较好地满足使用要求，对于同类产品的设计具有一定的借鉴价值和推广意义。关键词：安保；水下机器人；关键技术中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：1009—9492(2015)06—0059—03DesignofanUnderwaterVehicleforSecurityPEN

2、GA-jing(The710thResearchInstitute，ChinaShipbuildingIndustryCorporation，Yichang43003，China)Abstract：Thepaperpresentsstructure，softwareandhardwareofanunderwatervehicleforsecurity．Anditgivesthecorrespondingsolutionsforthedesigndificulties．Experimentalresultsshowthattheunderwatervehiclecanmeetthereq

3、uirementsbetter．Ithascertainreferencevalueandpromotionsignificanceforthedesignofsimilarproducts．Keywords：security；underwatervehicle；keytechnologiesO前言(4)能够测量其自身参数及运动状态，如航水下机器人目前已成为水下观测和水下作业向角、深度等，并能在水面控制台实时显示其状最有效的装备[11。水下机器人技术也逐渐成为研究态信息、位置信息、电视图像以及声纳图像。热点，很多研究所和高校都致力于水下机器人的1系统组成及工作原理研究并相继研制了多型样

4、机。本文设计的水下机1．1系统组成器人主要用于涉案水下现场调查，水下刑事证物没有一种能够完成所有任务的水下机器人。的搜索和小型物件的打捞，是一种用于安保的水因此首先必须根据任务使命要求，结合使用水域下机器人。条件，构建系统的软硬件体系[21。安保用水下机设计的水下机器人能从各种支持平台上布放器人采用ROV形式，组成从结构上可划分为水回收，并具有以下主要功能：面支持设备和水下载体两大部分，系统组成框图(1)能够实现水中前进，后退、左转／右转、上如图1。水面支持设备包括水面操控台、定位设浮厂F潜三维机动能力，并具有自动深度保持、自备(包括方位传感器、卫星定位(GPS)、水声动航向保持功能和

5、较好的可控制性能；跟踪设备)、绞车、水面供电装置等。水面与水(2)具有比较完善的安全性，包括深度超限下通过卷绕在绞车卷盘上的光电复合缆进行信息报警、漏水报警、防碰撞保护、紧急状况下自动传输。快速上浮等功能；1．2工作原理(3)能够实现一定的水下目标探测定位功能水下载体的空间运动是由水面操控台上的两和水下小型物体打捞功能；个操作手柄分别控制主推进器和辅推动器完成收稿13期：2014—06—23；修订日期：2015～04—24圈制造业信息化的。主推进器同速同向转动时，机器人进行直航个主推进器和倾斜外挂的两个辅助推进器来实现运动；同速反向转动时，机器人可实现原地转水下载体的空间运动。推进器采

6、用模块化设计，动；差动转动时，机器人进行转弯。辅助推进器由一体化电机直接驱动螺旋桨，并在螺旋桨外安用于实现机器人的上浮和下潜运动。两个推进器装有导流罩以提高推进效率。此外用水密插座与的联合作用，可使机器人能够在一定距离上绕目水密插头对接实现推进器与机器人的电气接口。标转动。水下载体安装有声纳、水下电视、摄像3控制系统装置和机械手，用于对目标的探测、识别和打控制系统是水下机器人的核心部分，它由相捞。此外机器人还配置有与控制相关的磁罗经、应的软件和硬件组成1。深度计、漏水报警器等传感器。磁罗经、深度计3．1控制软件可实现其定深定向航行，漏水报警器实时检测耐控制软件主要包括多媒体视频显示、串

7、行通压壳体的水密。机器人还装载有超深抛载和应急讯、数据采集与处理、I／O控制、航向控制、深度抛载，一旦机器人航行超过设定安全深度或遇到控制、安全性控制等模块。用于安保的水下机器紧急情况(如进水、超深、姿态失控等)，则释放人的控制系统采用分布式控制，主要由水面操控压载，机器人由于正浮力增加而自动上浮至水面。台和水下控制单元组成，水面与水下的信息通过光电复合缆中的光纤实时传输。水下载体通过A／D采集接口采集各传感器信息，通过开关量I／O接口采集电机