水下机器人ROV

李华忠

-/资源与环境

水下机器人ROV为服务类机器人,以无人化为主,使其可在高危险、被污染以及零可见度的水域环境下工作,配备声呐系统、摄像机、照明灯和机械臂等装置,可以完成实时视频传输声呐图像绘制,抓起重物等各种专业操作。目前,水下机器人已经在海洋探索渔业养殖水下检测维修、搜救、消费娱乐、军事、教育等领域广泛应用。本项目主要对深水水域的探索与作业等需求进行研究与开发,确定好机器人的结构和尺寸参数,使用建模软件进行三维建模,水下机器人配有六个电机作为动力源,实现四个自由度运动,分别为沿着xy、轴的平移和绕着z轴旋转,对水下机器人的运动学与动力学以及在水下运动约束下运动范围研究和分析,自主调整运动稳定性等。进行水下机器人的控制系统研究,控制系统分为上位机,下位机和通信,对水下机器人传感器、电机驱动模块和电机PID控制方式研究,使机器人在控制系统作用下能够在不同深度水域移动使用仿真分析软件对水下机器重要零件进行静力学分析和固有模态分析,主要是对水流动力学的仿真分析,并设计出实物样机,符合预定的研究指标,并在不同深度水域中验证机器人设计的合理性、鲁棒性。水下机器人代替深水作业人员进入不同深度水域开展监测和维护维修工作,进行电视成像精细检查,辅助生成符合行业标准规范的检测评估报告,为水下设备等制定养护修复方案提供重要分析依据和指导建议。