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水下机器人-机械手系统抓取作业轨迹跟踪控制
1
作者 张扬 夏庆超 +4 位作者 杨灿军 常宗瑜 宋瑞银 吴定泽 张鑫 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期540-549,共10页
针对水下机器人-机械手系统在进行水下作业任务时精确运动轨迹跟踪控制困难的问题,本文提出了水下机器人-机械手系统水下作业的双环滑模控制方法。基于水下机器人-机械手系统运动学和动力学模型,对水下机器人-机械手系统水下抓取作业过... 针对水下机器人-机械手系统在进行水下作业任务时精确运动轨迹跟踪控制困难的问题,本文提出了水下机器人-机械手系统水下作业的双环滑模控制方法。基于水下机器人-机械手系统运动学和动力学模型,对水下机器人-机械手系统水下抓取作业过程进行轨迹跟踪控制研究;考虑机械手末端执行器作业过程中参数变化对机械手拾起和放置物体的全过程进行模拟;通过仿真模拟分析对比例积分微分控制、计算力矩控制、传统滑模控制和双环滑模控制等方法进行对比。结果表明:双环滑模控制方法能够提高本体和机械手的控制精度、减小机械手末端执行器的跟踪误差、降低系统总的能量消耗,并且水下机器人-机械手系统抓取重物时对机械手关节的影响要大于对本体位姿的影响。 展开更多
关键词 水下机器人 水下机器人-机械手系统 轨迹跟踪 双环滑模控制 参数变化 拾起与放置 控制精度 跟踪误差
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水下机器人自主水下对接被动捕获装置的设计与实现
2
作者 孟令帅 谷海涛 +1 位作者 李明烁 张明远 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期503-512,共10页
针对目前水下机器人水下对接困难,对接稳定性差的问题,本文结合目前拖曳绳索对接方式设计并搭建出一种用于水下机器人自主水下对接被动捕获装置。该装置利用对接过程中不可避免的碰撞力实现水下捕获,结构简单,对接成功率高,具有对水下... 针对目前水下机器人水下对接困难,对接稳定性差的问题,本文结合目前拖曳绳索对接方式设计并搭建出一种用于水下机器人自主水下对接被动捕获装置。该装置利用对接过程中不可避免的碰撞力实现水下捕获,结构简单,对接成功率高,具有对水下机器人导引、捕获及释放功能。通过分析目前国内外常用几种捕获式水下对接方式研究现状,设计被动捕获装置总体结构及工作流程;重点研究该装置对碰撞对接过程中捕获装置与对接杆/对接绳接触过程中的理论分析及力学特性;搭建被动捕获装置模型进行实验测试。实验结果表明:该装置在水面环境能实现对水下机器人的成功捕获对接,对水下对接装置方向的总体设计具有一定的指导和借鉴意义,在未来海洋观测系统以及海洋开发中具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 水下机器人 水下对接 被动捕获装置 结构设计 力学分析 碰撞分析 理论计算 实验验证
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基于NSGA-Ⅱ算法的水下机器人结构优化设计
3
作者 唐军 李传清 +1 位作者 党召凯 邓兆才 《机械设计》 北大核心 2025年第4期56-62,共7页
为提高水下机器人阻力性能及设计效率,设计了一款水下机器人,并对其进行了参数优化。在模型参数化的基础上,采用最优拉丁超立方方法进行直航阻力和艇体包络体积的采样,建立了满足工程精度的2阶响应面模型,分析了全局变量对直航阻力和包... 为提高水下机器人阻力性能及设计效率,设计了一款水下机器人,并对其进行了参数优化。在模型参数化的基础上,采用最优拉丁超立方方法进行直航阻力和艇体包络体积的采样,建立了满足工程精度的2阶响应面模型,分析了全局变量对直航阻力和包络体积灵敏度的影响。采用NSGA-Ⅱ算法进行优化求解,得到了水下机器人最佳阻力结构,并对比了其他几种优化算法,验证了其优越性。对优化前后艇体的表面压力及稳定性进行分析,与初始设计方案相比,优化后的水下机器人直航阻力减小6.17%,艇体包络体积增大7.56%,艇体表面压力有所改善,具有一定的水平动稳定性,提高了设计分析效率。 展开更多
关键词 水下机器人 参数优化 结构优化 响应面模型
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带缆水下机器人系统水动力混编算法设计 被引量：1
4
作者 陈东军 吴家鸣 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第3期101-110,共10页
为深入探究带缆水下机器人系统水动力与控制力的关系,设计一种水动力混编计算方法。首先引入脐带缆和水下机器人控制方程组,将机器人运动过程中合外力与脐带缆张力、螺旋桨推进力以及机器人主体水动力关联起来;其次设计收放脐带缆和调... 为深入探究带缆水下机器人系统水动力与控制力的关系,设计一种水动力混编计算方法。首先引入脐带缆和水下机器人控制方程组,将机器人运动过程中合外力与脐带缆张力、螺旋桨推进力以及机器人主体水动力关联起来;其次设计收放脐带缆和调节螺旋桨转速的控制程序,最后将系统方程组求解程序、控制程序和水动力计算模块三者混编,形成水动力与控制力交互耦合计算方法。仿真计算结果表明,纵摇角、横摇角以及淹没深度仿真值与实验值误差分别为1°、0.5°和-50 mm;PID算法延迟对前馈调节机制产生影响,收放缆最大相对误差为15%,轨迹跟踪最大误差0.3 m。 展开更多
关键词 水下机器人 水动力仿真 轨迹跟踪 算法设计 运动控制
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自主水下机器人极近海底直航运动性能预报
5
作者 吴利红 李超 +4 位作者 刘社文 封锡盛 李硕 阎述学 曾俊宝 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1047-1053,共7页
针对自主水下机器人极近海底航行的可行性和安全性问题,本文采用坐标转换法和移动网格法对不同极近海底距离、不同航速的自主水下机器人直航运动进行水动力预报。数值结果表明:自主水下机器人在极近海底壁面附近航行时,海底会对自主水... 针对自主水下机器人极近海底航行的可行性和安全性问题,本文采用坐标转换法和移动网格法对不同极近海底距离、不同航速的自主水下机器人直航运动进行水动力预报。数值结果表明:自主水下机器人在极近海底壁面附近航行时,海底会对自主水下机器人产生复杂的“坐底”效应。移动网格法相对坐标转换法,自主水下机器人的阻力偏小。随着间隙变小,移动网格法能预报垂向力由吸力变为斥力,艉倾变为埋艏的动态过程,而坐标转换法则不能。这种差异源于2种方法采用了不同的坐标系、产生的不同边界层厚度,以及流体的惯性量大小。当间隙小到边界层影响范围内,移动网格法更适合模拟极近海底操纵运动,为这种工况下的安全航行提供技术保障。 展开更多
关键词 自主水下机器人 海底 坐标转换法 移动网格法 直航 坐底效应 水动力 计算流体力学
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自治水下机器人及其运动控制技术综述
6
作者 孟繁贵 刘爱民 +3 位作者 胡岩 王宇琛 乔路宽 张红奎 《振动与冲击》 北大核心 2025年第11期321-338,共18页
自治水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)因其机动灵活、鲁棒性强、运动范围广等优势广泛应用于水文监测、海底科考、巡逻侦察等领域。为保安全高效地完成各种作业任务,AUV的运动控制技术研究显得尤为重要。按照AUV发展的时... 自治水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)因其机动灵活、鲁棒性强、运动范围广等优势广泛应用于水文监测、海底科考、巡逻侦察等领域。为保安全高效地完成各种作业任务,AUV的运动控制技术研究显得尤为重要。按照AUV发展的时间进程,重点从运动控制相关角度对国内外AUV的典型产品进行介绍,并展示了团队最新研制的“盛鲸一号”AUV及其运动控制技术。根据AUV的运动控制研究现状,AUV的运动控制可分为路径跟踪、轨迹跟踪和镇定控制三种类型,其研究内容主要集中在制导方案的设计和控制器的优化上。AUV模型不确定、外界干扰和执行器饱和是影响运动控制系统的三大主要挑战。为应对这些难题,深度强化学习、滑模控制、自抗扰控制、神经网络、自适应控制、S面控制和模糊控制等智能控制技术已得到广泛应用,能够有效抑制AUV动力学模型变化以及海浪、洋流等环境干扰对跟踪精度的影响。针对执行器饱和问题,模型预测控制、深度强化学习和滑模控制技术表现尤为突出。现有研究显示,信息型AUV的数量较多,AUV的运动控制系统在精确性和鲁棒性方面具有显著优势。未来AUV的发展将聚焦于采用可再生能源驱动的长航程AUV和具备自主操纵机构的多模式AUV。同时,AUV的运动控制趋势将向低功耗运动控制和集群运动控制方向发展。 展开更多
关键词 自主水下机器人(AUV) 路径跟踪 轨迹跟踪 点镇定
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基于自适应分段步长RRT-APF的水下机器人三维路径规划算法
7
作者 万程龙 周焕银 +3 位作者 刘凯伦 龚利文 周剑照 刘国权 《机床与液压》 北大核心 2025年第9期31-37,共7页
针对传统快速搜索随机树算法(RRT)在水下机器人三维路径规划中存在随机性强、拐点过多、搜索时间长等问题,提出一种自适应分段步长RRT-APF融合算法。提出自适应分段步长RRT算法,通过增加目标采样概率和引入自适应分段步长机制,减弱随机... 针对传统快速搜索随机树算法(RRT)在水下机器人三维路径规划中存在随机性强、拐点过多、搜索时间长等问题,提出一种自适应分段步长RRT-APF融合算法。提出自适应分段步长RRT算法,通过增加目标采样概率和引入自适应分段步长机制,减弱随机性并减少采样次数及拐点数。将人工势场算法(APF)与改进的RRT算法相融合,利用APF算法的指向性增强RRT算法的目标导向性,提高搜索效率并缩短路径长度。通过仿真实验,在固定障碍物和随机障碍物环境下对水下机器人进行三维路径规划,以验证算法的性能。结果表明,与传统RRT算法相比,所提融合算法在三维路径规划中表现出更好的自适应性;在固定障碍物环境下,平均采样次数减少77.33%,拐点数减少92.66%,规划时间减少74.85%,路径长度减少5.26%;在随机障碍物环境下,平均采样次数减少84.42%,拐点数减少94.06%,规划时间减少74.00%,路径长度减少5.62%。 展开更多
关键词 水下机器人 三维路径规划 快速搜索随机树算法 自适应分段步长 人工势场算法
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基于ROS的水下机器人实验教学平台设计 被引量：2
8
作者 陈铭治 王卓 高端 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第2期42-46,共5页
结合上海理工大学机械工程学院和水下机器人与智能系统研究院的教学与研究成果,设计了一款基于机器人操作系统(ROS)的水下机器人实验平台。该平台依托ROS水下机器人实验平台和UUV Simulator仿真环境,构建了基础-进阶-提升3阶段的实验教... 结合上海理工大学机械工程学院和水下机器人与智能系统研究院的教学与研究成果,设计了一款基于机器人操作系统(ROS)的水下机器人实验平台。该平台依托ROS水下机器人实验平台和UUV Simulator仿真环境,构建了基础-进阶-提升3阶段的实验教学内容体系。通过完成这些实践教学模块,学生能够在控制理论学习的同时获得全面的ROS操作经验,并且有效地掌握了水下机器人的路径规划、深度控制、姿态调整以及距离感知等关键技术。基于ROS的水下机器人实践课程强调了动手能力对于培养学生综合素质的重要性,并取得了显著的教学成效。 展开更多
关键词 机器人操作系统 水下机器人 路径规划 自动控制
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带缆遥控水下机器人在海流环境下的水动力性能与运动控制研究
9
作者 窦义哲 吴家鸣 +2 位作者 董志强 杨显原 韩翔希 《船舶力学》 北大核心 2025年第4期535-546,共12页
采用重叠网格与滑移网格相结合的方法,研究在有来流情况下水下机器人的水动力性能和运动控制,通过运用PID控制方法对脐带缆和导管螺旋桨进行联合操纵,能够实现来流情况下的垂向升沉运动以及来流变化情况下水下机器人的深度保持,通过PID... 采用重叠网格与滑移网格相结合的方法,研究在有来流情况下水下机器人的水动力性能和运动控制,通过运用PID控制方法对脐带缆和导管螺旋桨进行联合操纵,能够实现来流情况下的垂向升沉运动以及来流变化情况下水下机器人的深度保持,通过PID方法对尾部螺旋桨进行控制能够较好地调整水下机器人的纵倾角,实现定深情况下机器人姿态接近平衡,也能在升沉运动的复杂工况下使水下机器人全程保持给定的纵倾角度。 展开更多
关键词 水下机器人 导管螺旋桨 水动力 PID控制 姿态控制
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水下机器人减阻设计研究进展
10
作者 包海默 安轩昂 +1 位作者 宋梅萍 胡晓惠 《机械设计》 北大核心 2025年第3期163-172,共10页
水下机器人在其作业过程中会受到较大的流体阻力影响,减阻设计作为影响工作效率的重要因素始终广受关注,但对该领域发展现状的系统研究尚有不足。通过文献计量方法对CNKI和WOS数据库中相关文献进行发文趋势、研究机构、研究内容与关键... 水下机器人在其作业过程中会受到较大的流体阻力影响,减阻设计作为影响工作效率的重要因素始终广受关注,但对该领域发展现状的系统研究尚有不足。通过文献计量方法对CNKI和WOS数据库中相关文献进行发文趋势、研究机构、研究内容与关键词进行分析梳理,总结水下机器人外形减阻、表面材料减阻和系统功能减阻3个热点研究方向。系统阐述了外形减阻研究的形态仿生法和工程优化法,表面材料减阻研究的智能材料法和仿生材料法,系统功能减阻研究的模块设计法和计算机模拟法。结果表明:水下机器人减阻设计在延长设备水下运行时间和减小能耗方面优势明显,未来研究的重点主要聚焦于外观设计仿形化、材料研究微智化和功能实现融合化等前沿方向。研究结果可为针对水下机器人减阻技术的发展和系统设计优化提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 水下机器人 知识图谱 外形减阻 非光滑表面减阻 系统功能减阻
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面向自主水下机器人的深海污染物检测
11
作者 张彪 朱振洋 许家忠 《光学精密工程》 北大核心 2025年第11期1803-1817,共15页
海洋垃圾是全球性环境问题的主要组成部分,自主水下机器人可以在一定程度上清理深海垃圾。为了能够快速准确地检测深海垃圾,利用深度学习的方法建立了一个轻量级检测模型(Deep-sea debris yolo,Debris-yolo)。基于全球海洋学数据中心(GO... 海洋垃圾是全球性环境问题的主要组成部分,自主水下机器人可以在一定程度上清理深海垃圾。为了能够快速准确地检测深海垃圾,利用深度学习的方法建立了一个轻量级检测模型(Deep-sea debris yolo,Debris-yolo)。基于全球海洋学数据中心(GODAC)推出的Deep-sea debris数据库创建了深海垃圾数据集。引入改进的BiFPN特征融合网络,减少模型参数数量,提高模型区分背景的能力。然后,设计了轻量级检测头,降低了计算复杂度,提高了深海垃圾检测模型的实用性和可部署性。最后,提出Wise-DIoU(Wise Distance Intersection over Union)损失函数,抑制低质量的样本对模型的干扰,使模型能够更准确地定位深海垃圾。在训练过程中,采用数据增强和自适应色彩均衡水下复原对训练数据集进行增强。实验结果表明,与YOLOv8n相比,本文提出模型Debris-yolo的mAP_(0.5)和mAP_(0.5∶0.95)分别提高了1.3%和1.6%,参数量和GFLOPS分别减少了48.2%和36%。 展开更多
关键词 计算机视觉 目标检测 水下机器人 深海垃圾
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基于人工智能技术的水下机器人运动控制研究
12
作者 罗艳萍 刘敏 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第10期78-81,共4页
为应对水下机器人运行复杂环境,挖掘水下机器人非线性运行过程关键规律,提出基于人工智能技术的水下机器人运动控制方法。构建水下机器人空间运动方程,深入分析水下机器人水平、垂直方向上运行状态,计算水下机器人运行方向偏差角、深度... 为应对水下机器人运行复杂环境,挖掘水下机器人非线性运行过程关键规律,提出基于人工智能技术的水下机器人运动控制方法。构建水下机器人空间运动方程,深入分析水下机器人水平、垂直方向上运行状态,计算水下机器人运行方向偏差角、深度,通过到模糊PID控制生成实时水下机器人运动控制量,实现水下机器人运动控制。依据实验可知,该方法水下机器人运动控制稳定性高于98%,控制误差低于0.1%,能够适应多种复杂水下环境,有效推动水下作业领域技术发展。 展开更多
关键词 人工智能技术 水下机器人 运动控制 模糊PID控制
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带有二路安全性能源管理的小型水下机器人嵌入式集成系统研究
13
作者 张昭 陈宏 +1 位作者 何莉 巩伟杰 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第6期77-81,90,共6页
在水下机器人嵌入式集成系统框架中,能源管理系统是至关重要的环节。文中设计一种基于SOC控制器的带有二路安全性复合能源管理系统,解决了水下机器人在复杂环境中的电源续航和安全性问题。研究方法采用了SOC计算控制技术、以太网通信技... 在水下机器人嵌入式集成系统框架中,能源管理系统是至关重要的环节。文中设计一种基于SOC控制器的带有二路安全性复合能源管理系统,解决了水下机器人在复杂环境中的电源续航和安全性问题。研究方法采用了SOC计算控制技术、以太网通信技术、ADC转换技术等嵌入式技术,整个嵌入式系统结构通过模块化的拓扑式网状通信体系连接水上SOC单元、水下MCU模块,一路交流供电单元、二路备用供电单元及其他相关模块。该二路安全性复合能源系统在设计中引入了容错机制,有效解决了电源续航和过载问题,同时增强了意外断电情况下的安全性,显著提升了水下机器人的环境适应性,从而确保其在复杂水下环境中正常作业。 展开更多
关键词 水下机器人 能源管理系统 嵌入式技术 安全性容错机制
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水下机器人海底地形主动同步定位与建图具身规划算法
14
作者 张强 游子昂 +3 位作者 王建 马腾 李晔 周鑫杰 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第4期627-633,共7页
针对自主水下机器人在海底地形自主扫测任务中因惯导系统误差引发的地图一致性退化问题,本文提出自主水下机器人水下主动同步定位与建图神经元激励具身规划算法。基于自主水下机器人海底地形主动同步定位与建图方法,通过可导航区重入达... 针对自主水下机器人在海底地形自主扫测任务中因惯导系统误差引发的地图一致性退化问题,本文提出自主水下机器人水下主动同步定位与建图神经元激励具身规划算法。基于自主水下机器人海底地形主动同步定位与建图方法,通过可导航区重入达成海底地形匹配并构建自主水下机器人位姿约束,实现海底地形自主扫测。在神经元激励框架下,完成自主水下机器人对可导航区及其方位的识别与认知,优化自主水下机器人海底地形主动同步定位与建图可导航区回溯策略,主动校正自主水下机器人水下定位误差,实现了自主水下机器人长时序、大范围的水下精确导航定位与全局一致的海底地形图构建。结果表明:本文解决了自主水下机器人在海底地形自主扫测中的主动定位与具身规划问题,提高自主水下机器人海底地形的扫测范围与精度。 展开更多
关键词 具身路径规划 生物激励神经网络 海底地形测深 主动同步定位与建图 海底地形可导航区 数字地形高程模型 神经元模型 水下机器人
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改进粒子群权重的水下机器人路径规划
15
作者 石博博 朱嘉晟 +3 位作者 杨天慈 袁浩宇 郭阳 衣正尧 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第5期159-165,共7页
为提高水下机器人路径规划的收敛速度和行驶路径的光滑性,本文提出改进粒子群算法的最优路径规划。建立改进的粒子群算法数学模型,对传统粒子群算法进行3种权重系数改进研究;建立水下环境场景数学模型,模拟水下复杂地形;融合贝塞尔曲线... 为提高水下机器人路径规划的收敛速度和行驶路径的光滑性,本文提出改进粒子群算法的最优路径规划。建立改进的粒子群算法数学模型,对传统粒子群算法进行3种权重系数改进研究;建立水下环境场景数学模型,模拟水下复杂地形;融合贝塞尔曲线。在迭代10次的最优适应度,收敛速度提高44%;在迭代20次时,收敛速度提高15%;在迭代30次时,收敛速度提高2%。改进算法相比于传统算法,实现前期全局寻优能力强,易得到合适的种子;后期局部寻优能力强,易提高收敛精度;并且在复杂环境下可以更快收敛到最优路径,缩短水下机器人的作业周期。改进的算法可以对水下环境进行全局搜索,且不易陷入最优解,供水下机器人领域参考。 展开更多
关键词 粒子群算法 地形建立 水下机器人 权重函数 路径优化
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基于广义既约梯度法的水下机器人推力分配
16
作者 傅培成 吕海宁 杨海鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第5期103-111,共9页
为提高自主水下机器人动力控位系统的控制精度,延长水下作业时间,提出一种与灰狼优化算法相结合的广义既约梯度法对自主水下机器人进行推力分配。该方法通过计算目标函数的既约梯度获取其下降方向,通过灰狼优化算法在下降方向上进行一... 为提高自主水下机器人动力控位系统的控制精度,延长水下作业时间,提出一种与灰狼优化算法相结合的广义既约梯度法对自主水下机器人进行推力分配。该方法通过计算目标函数的既约梯度获取其下降方向,通过灰狼优化算法在下降方向上进行一维搜索获取符合约束条件的更优解,经过多次迭代获取到目标函数的全局最优解。通过仿真模拟对算法性能进行测试。仿真结果表明,相比于传统推力分配算法,广义既约梯度法能更有效地降低能耗、减少推力饱和问题。 展开更多
关键词 自主水下机器人 广义既约梯度法 推力分配
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水下机器人视景仿真研究 被引量：2
17
作者 张瑞杰 李兆祥 +2 位作者 吴振铭 安建琦 任福深 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第5期170-176,共7页
为解决水下机器人操作困难和学习成本高等问题,开发了水下机器人视景仿真系统。运用虚幻引擎平台构建海底环境仿真,建立水下机器人虚拟模型与运动数学模型实现水下机器人在虚拟环境中的运动,建立水下机器人运动控制模式与虚拟模型进行交... 为解决水下机器人操作困难和学习成本高等问题,开发了水下机器人视景仿真系统。运用虚幻引擎平台构建海底环境仿真,建立水下机器人虚拟模型与运动数学模型实现水下机器人在虚拟环境中的运动,建立水下机器人运动控制模式与虚拟模型进行交互,通过机器人运动模拟与视觉仿真试验验证仿真系统的可行性。试验结果表明:模拟运动路径与实际运动路径基本相符,海底环境模拟逼真度高。该系统可对水下机器人进行工作性能测试,为操作者提供培训平台且带来较强的视觉冲击,具有可行性。 展开更多
关键词 虚拟现实技术 水下机器人视景仿真系统 虚幻引擎 海底环境 水下机器人
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基于模糊共享控制的水下机器人控制系统设计
18
作者 陈武 陈嘉杰 吴梦莹 《机床与液压》 北大核心 2025年第15期50-55,62,共7页
针对传统控制系统在复杂长距离隧洞水下非结构化环境中姿态调整频繁和容易出现抖动等问题,提出一种基于模糊共享控制的水下检测机器人控制方法。采用影响机器人安全的环境信息与其自身状态信息作为模糊控制器的输入,共享控制权重为模糊... 针对传统控制系统在复杂长距离隧洞水下非结构化环境中姿态调整频繁和容易出现抖动等问题,提出一种基于模糊共享控制的水下检测机器人控制方法。采用影响机器人安全的环境信息与其自身状态信息作为模糊控制器的输入,共享控制权重为模糊控制器输出,通过模糊规则动态融合用户控制指令和水下机器人自主控制指令,实现对水下检测机器人的姿态调整和避障。低风险情况下,采用机器人自主控制;高风险情况下,由用户远程接管,通过远程遥操作进行设备脱困。最后,为了验证水下检测机器人控制系统的有效性,进行现场隧洞内的在水检测任务。结果表明:水下检测机器人在长距离隧洞(3km)中运行平稳,实现无故障航行;机器人控制系统对机器人运动控制稳定性高、延迟小,表明基于模糊共享控制的水下检测机器人控制系统具有优越的全局稳定性与鲁棒性。 展开更多
关键词 水下检测机器人 长距离隧洞 控制系统 设计与实现
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低速水下机器人水动力试验系统设计 被引量：2
19
作者 张亮 纪胜军 +2 位作者 李树珍 沈江洁 石磊 《机床与液压》 北大核心 2024年第5期95-100,共6页
针对低速水下机器人模型试验测取水动力特性的需求,设计一款满足相似理论要求的室内小型低速开口式直流水洞;利用Fluent软件仿真得到试验段各截面速度分布云图,选出满足试验条件的截面范围;搭建试验平台并进行流场标定,结果表明稳流段... 针对低速水下机器人模型试验测取水动力特性的需求,设计一款满足相似理论要求的室内小型低速开口式直流水洞;利用Fluent软件仿真得到试验段各截面速度分布云图,选出满足试验条件的截面范围;搭建试验平台并进行流场标定,结果表明稳流段速度达到2 m/s,稳流段的流场均匀且稳定,范围大于200 mm×68 mm×300 mm,满足阻塞率不大于25%、试验段长度通常是模型长度3倍的要求,验证了仿真结果的正确性且满足预期水下机器人模型试验的要求。此试验系统适用于速度不大于2 m/s,模型长不大于200 mm,模型来流方向的横截面积不大于5000 mm^(2)的试验条件。 展开更多
关键词 水下机器人 试验系统 水动力仿真 系统标定
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小型无人有缆遥控水下机器人智能控制方法 被引量：3
20
作者 黄兆军 曾明如 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第7期34-38,53,共6页
针对深度确定性策略梯度(DDPG)算法应用于无人有缆遥控水下机器人(ROV)运动控制时存在的坏样本影响学习稳定性、缺少环境探索能力以及学习时间长难收敛等问题,从神经网络结构、噪声引入和融合监督学习3个方面对DDPG算法进行改进,并提出... 针对深度确定性策略梯度(DDPG)算法应用于无人有缆遥控水下机器人(ROV)运动控制时存在的坏样本影响学习稳定性、缺少环境探索能力以及学习时间长难收敛等问题,从神经网络结构、噪声引入和融合监督学习3个方面对DDPG算法进行改进,并提出了基于混合神经网络结构和参数噪声的监督式DDPG算法。仿真结果表明,监督式DDPG算法比常规DDPG算法和传统比例-积分-微分(PID)算法更加有效。 展开更多
关键词 深度确定性策略梯度算法 混合神经网络 参数噪声 监督学习 无人有缆遥控水下机器人 运动控制
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