腹部作业型水下机器人控制系统研制

[目的]针对无人水下机器人(UUV)的回收任务要求,研制开发一台新式腹部作业型水下遥控机器人(ROV)。腹部作业型ROV不同于一般依赖机械手作业的传统ROV,其通过腹部作业机构完成与UUV的水下对接及回收。[方法]介绍腹部作业型ROV的系统组成及原理,提出一种以一体化工业加固计算机为水面监控单元,PC104嵌入式工业控制计算机为水下主控单元,各驱动板为驱动单元的控制系统架构。同时建立腹部作业型ROV的动力学模型,并设计水平面定向控制的H∞鲁棒控制器。[结果]单项试验、系统联调及水池试验表明,腹部作业型ROV控制系统具有良好的实时性和可靠性,能够满足UUV回收任务的要求。[结论]该架构和算法对于其他移动机器人、无人机、仿生机器人的控制系统开发均具有参考意义。     

观测级ROV半实物仿真系统研究与实现

为了将ROV虚拟仿真技术更好地应用于系统验证,建立ROV半实物仿真系统的架构,并研发了观测级ROV半实物仿真系统。研究和实现了基于Modelica语言的ROV运动仿真和基于Unity3D引擎的ROV视景仿真,其物理模型和视景模型具有较好的可重用性和扩展性。研究了ROV定向定深控制方法,并通过仿真实验进行了验证。本文提出的基于OPC UA协议的系统架构,降低了半实物仿真软件系统的耦合性,可有效提高集成测试的效率。     

极限条件下有缆潜水器拖曳阻力与运动路径的优化研究

通过拟合分析,得到了电缆张力和电缆放线长度的数学计算公式,为深入研究ROV的运动、操纵和控制提供了基础。应用该公式计算,提出了极限条件下ROV运动的一条优化路径“最小电缆拖曳阻力路径”。     

潜器母船动力定位自动控制系统

该文介绍了我国第一搜遥控潜器（ROV）母船动力定位自动控制系统组成、工作方式、性能及动力定位试验结果。该系统根据ROV的作业要求实现工作母船定向航行、动力定位及自动跟踪ROV，可直观、形象地显示工作母船和ROV运动信息、人机界面友好。     

基于Modelica语言的ROV力学系统建模与仿真

本文针对因ROV在水下作业过程中的非线性及耦合运动特性而导致采用传统Simulink建模方法效率低下的问题,将Modelica语言应用于ROV力学系统建模过程中,提出了一种通用的、面向对象的水下航行器运动建模方法.简要介绍了Modelica语言的特性和优点,应用其面向对象的建模思想构建仿真框架,将ROV力学系统按受力性质进行分析、分类与模块功能划分,定义共用、可重用的底层运动学与力学连接器作为模块间交互接口,实现各模块由数学模型到仿真模型转化.在顶层模型中通过组件实例化整合各模块,应用组件连接机制,创建完整的ROV力学系统.选取工况对其运动特性进行仿真,分析仿真结果,以验证建模方法便捷性和正确性.     

浅析DP在ROV作业中的操纵要点

近年来,由于海洋石油发展战略的实施,我国的海油工程有了长足的发展,特别是由浅水向深水区域的"涉足"也有了较大的成果。突破深水屏障,进入深、冷、暗、环境复杂多变的海底,完成钻探、开采、储运、检查、监控等作业比人们的想象要艰难的多,由于水太深,条件极其恶劣,无论潜水员带着何种装备,也无法在深水长时间完成重负荷复杂作业,而ROV能在潜水员不能达到的深度和不安全的工作环境中作业,完成高强度、大负荷的工作,其最大的特点就是深水作业能力强。在海洋石油深水开发中,ROV正发挥着越来越重要的作用。作为ROV作业的支持船,如何操纵船舶配合ROV进行作业,也是整个ROV作业的关键。本文作者参与了LW3-1深水1500米ROV作业项目(海床与海底管线调查与分区分点查漏),在概述ROV作业的基础上,着重讲解ROV作业过程中DP船舶的一些技术难点,如何更好地配合ROV进行作业,并就本次作业中出现的一些问题展开讨论,总结工作经验,以便在日后的工作中,更好地服务于甲方。     

江蘇科技大學海洋装备研究院水下结构检测与作业型ROV(二)

正水下结构检测与作业型ROV能实现以下功能:在水面控制平台的控制下在水中进行自由浮游勘察作业,能够完成升沉、进退、转艏、俯仰、横移、翻转等浮游运动,也可按规划路径运动;可通过水面监控台对水下结构物进行全方位细致的实时观察,实时捕获、传输和记录水下视频信息;爬行模式中,ROV压附于水下结构物表面运动,增加了抗流能力及作业稳定性;可利用机械手对水下结构开展作业,水下机械手具备夹持、剪切和旋转的功能,能够     

倾转螺旋桨潜器操控研究

由于航速较低,舵效较差,使得低速潜器操纵控制比较困难,通常ROV(无人遥控潜水器)为了实现高性能的矢量推进需要配置数量较多的推进器,通过引入倾转螺旋桨可以减少总的推进器数量,利用Simulink软件建立了倾转桨潜器水下运动仿真模型并进行了操纵控制仿真研究,仿真结果显示了倾转螺旋桨优秀的矢量推进性能。     

变重心潜器操控性能

由于无人遥控潜水器(Remote Operated Vehicle,ROV)航速普遍较低,舵效较差,操纵控制较为困难。通过引入变重心系统实现高性能的矢量推进,可减少潜器需要配制的推进器数量。应用Simulink仿真软件建立变重心潜器水下运动模型并进行操纵控制仿真研究,结果表明变重心潜器具有较好的矢量推进性能。     

水下结构检测与作业型ROV(二)

<正>水下结构检测与作业型ROV能实现以下功能:在水面控制平台的控制下在水中进行自由浮游勘察作业,能够完成升沉、进退、转艏、俯仰、横移、翻转等浮游运动,也可按规划路径运动;可通过水面监控台对水下结构物进行全方位细致的实时观察,实时捕获、传输和记录水下视频信息;爬行模式中,ROV压附于水下结构物表面运动,增加了抗流能力及作业稳定性;可利用机械手对水下结构开展作业,水下机械手具备夹持、剪切和旋转的功能,能够完成螺旋桨解缠绕、水下取样等作业;可搭载检测仪器和清污装置代替潜水员进入水下危险环境和深水区域,对港口码头、水库大坝、船底等海洋工程水下     

基于ARM的CAN总线机舱测量系统的研究

采用ARM作为机舱测量系统中的主控制器，利用ARM的高性能和可裁减性构建CAN总线通信控制网络，可以实现系统全部节点之间的数据共享以及相互之间的协同工作。     

基于网络的随船器材全资可视化系统的研究

依托有线专网和北斗卫星网,研制覆盖随船器材供应链和被服务方的全资可视化系统,实现被服务方随时获取自己申请单的供应链信息,包括器材申领、器材批复、器材运输、器材维修等信息,达到被服务方对整个随船器材服务流程的全维可视和全程可控的目的,从而为随船器材的精确化保障提供技术手段。     

浅谈网络财务

随着网络技术的飞速发展,以网络为基础的电子商务改变着企业的经营管理模式,形成全球化的网络经济.网络财务以其独特优势随之产生并发展,它突破了时空的限制,实行了适应网络环境的新处理方式,必将大大提高企业的管理效率,为企业创造更多的财富.文章介绍了网络财务产生的必然性、特点、应用及存在问题.     

面向研究生创新能力培养的电子导师平台建设探索

创新教育是研究生教育质量的灵魂.本文在分析了电子导师这一新型的研究生教育培养模式的基础上,实现了一种面向研究生创新能力培养的电子导师平台,并对平台的定位和作用进行了深入研究,同时还分析了平台的总体设计思想和技术实现框架,电子导师解决研究生教学中的一些基础问题的意义,促进电子导师在培养研究生创造性思维中的作用,具有重要的理论意义及广泛的应用前景.     

基于FAHP法的造船起重机结构安全性评价研究

针对目前国内外造船起重机安全性评价方法的不足,研究基于模糊层次综合评判法(FAHP)的造船起重机金属结构安全性评价方法,采用层次分析法(AHP)确定指标权重,将模糊综合评判理论运用于起重机金属结构综合评估中。以造船门座起重机为例,建立多指标、多层次安全性评价模型,对指标状态值进行无量纲化处理,运用层次分析法确定权重值,采用模糊综合评判理论计算各层评价值,并最终得到整机金属结构安全指数,为起重机使用企业和特检部门开展工作提供参考依据。     

船舶非单点搁浅受力分析

用力学分析的方法,解决船舶非单点搁浅时船底受力大小及脱浅拖力最小值的计算方法问题,并由此提出船舶自行脱浅的两种方法。     

针对持续性跟踪无人艇的探测技术

美国国防先期研究计划局(DARPA)提出的持续性跟踪无人艇(ACTUV)项目对潜艇的隐蔽性和安全性形成重大挑战。加强对ACTUV的搜索、探测、定位,保障潜艇部队安全,是我国海军面临的新任务。本文研究从天基、海基、空基进行搜索侦察,并提出一种多维数据融合定位技术,为相关科研项目提供参考。     

基于表面温度的电机红外无损检测研究

对红外诊断技术的基本原理、技术特点、分析方法作简介,对电机故障红外诊断的判断方法作论述。通过红外检测工作的诊断实践证明,红外无损检测技术对于及时发现电机设备的外部缺陷和部分内部缺陷非常有效,对保降电机设备的安全运行起到积极有效的作用。     

基于AHP-RS的沿海都市带主要港口评价实证分析

区域港口群资源整合已成为当前航运业发展热点之一,文章从港口规模角度,研究区域范围意义下的主要港口评价问题。以改进后的港口吞吐量和集装箱吞吐量指标为基础,构建区域范围意义下的主要港口评价指标体系,以国内外沿海都市带为例,运用AHP-RS法对都市带内主要港口进行相关评价分析。为客观认识和评价港口自身相对规模水平提供参考,也为沿海都市带框架下的区域港口群有序规划发展提供了依据和思路。通过实例验证了AHP-RS综合评价法在港口评价应用中的科学有效性,值得进一步推广。     

一种基于特征的全景图拼接算法研究

提出并实现了一种基于特征的全景图拼接算法,该算法应用sobel算子对待拼接的两幅图像分别进行处理,以获取图像边缘及特征点,确定两幅图像重叠部分的灰度差以去除伪特征点并消除外界噪声,选取方差最小的两组特征点作为缝合点,从而确定两图像的相对位置,通过对图像重叠部分进行平滑处理实现了全景图的无缝生成。实验结果证明算法合理,运算速度快,效果良好。