水下安全检测与作业型机器人控制系统

作     者：张光义 曾庆军 戴晓强 朱春磊 凌宏杰 ZHANG Guangyi;ZENG Qingjun;DAI Xiaoqiang;ZHU Chunlei;LING Hongjie

作者机构：江苏科技大学电子信息学院江苏镇江212003 江苏舾普泰克自动化科技有限公司江苏镇江212003 江苏科技大学海洋装备研究院江苏镇江212003 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11574120) 江苏省自然科学基金资助项目(BK20160564) 江苏省国际科技合作项目(BZ2016031) 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX17-0594) 镇江市国际合作项目(GJ2015008) 

出 版 物：《中国舰船研究》 (Chinese Journal of Ship Research)

年 卷 期：2018年第13卷第6期

页      码：113-119页

摘      要：[目的]针对船体、大坝、水下钢结构等表面附着物的安全检测,以及附着物清除作业的要求,需要研制一款新型水下安全检测和作业型带缆遥控水下机器人(ROV)。此类ROV需针对不同作业任务更换机械手,实现抓取、切割的功能,从而保证去除结构物上的附着物。[方法]阐述水下安全检测和作业型机器人的整套系统组成及原理。该系统以Arduino单片机为控制面板信号采集工具、以水面监控系统开发工控机为平台,零浮力脐带缆以2对双绞线、1对电源线为信号电力传输线,水下控制系统以ARM嵌入式为主控单元。建立ROV动力学模型,设计ROV艏向控制的广义预测控制器。经过系统调试,进行水池试验和湖上试验。[结果]试验证明,该系统运行正常,整套控制系统的稳定性、可靠性、实时性均达到设计要求,满足水下安全检测及作业要求。[结论]该系统设计方案和控制算法对于其他水下机器人的控制系统研究均有借鉴意义。

主 题 词：安全检测 作业 控制系统 广义预测控制 湖试试验 

学科分类：08[工学] 0824[工学-林业工程类] 082401[082401] 

D　O　I：10.19693/j.issn.1673-3185.01167

馆 藏 号：203424065...