水下机器人作业目标控制和目标识别

自主式水下机器人（ＡＵＶ）具有自主导航、自主避碰和自主作业能力，自主作业是水下机器人实现智能化的关键技术。本文着重叙述ＡＵＶ对特定作业－“水下目标探测与识别”的作业控制和实现过程，叙述水下三维目标的识别机理和识别算法以及为正确识别目标提供最佳条件的预处理、硬件系统和实时处理功能。最后给出试验结果，说明作业目标控制过程和识别算法具有实时性、高效率和可靠性。     

水下船体表面清刷作业机器人的控制系统

水下船体表面清刷作业机器人是一种新型的用于水下特种作业的机器人。作者从电机驱动、姿态检测、自主控制等几个方面进行了机器人控制系统的硬件及软件设计，实验结果表明控制系统性能达到了设计要求。     

水下机器人光视觉信息获取及处理算法

自主式水下机器人（ＡＵＶ）具有自主导航、自主避碰和自主作业能力，光视觉信息获取与处理算法是ＡＵＶ进行水下作业的重要内容和关键技术。本文着重叙述水下三维目标信息的获取过程和图象常用算法，最后给出试验结果，以说明研究工作的有效性和成果的实用性。     

东方-1型ROV电控系统及工程化

本文介绍了东方－１型有缆无人深水作业型水下机器人的性能指标电控系统结构，重点叙述了东方－１型ＲＯＶ在原科研样机基础上为提高其可靠性、可维性用实现性所作的工程化改造工作。     

拱泥机器人原理样机的研制

研制了一台拱泥机器人原理样机，针对洪泥机器人在泥土环境中前进时转向阻力矩大的特点，设计了一种简单灵活的转向机构，采用充气胶囊作为支撑，提高了蠕动爬行机构的驱动能力。提出了拱泥机器人传感器检测系统的方案，解决了拱泥机器人水下位姿的检测问题，进行了原理样机控制系统设计和作业流程设计。最后在实验室环境中完成了原理样机的蠕动爬行实验，验证了总体方案的可行性。     

远距操作水下航行器的稳定性和操纵性预报

水下航行器的控制是一个复杂的工作领域，对现代航行器性能的要求对应用型控制工程师有很大压力。模拟与水下试验的结合可以产生很有效的设计环境，本文描述了低成本远距操作水下航行器（ＲＯＶ）的设计。该航行器将作为研究水下航行器控制策略的测试台，将自主式水下航行器的一种易于理解的模拟用于ＲＯＶ的模型，并提供了程序包对性能行为的预报图示结果。     

水下安全检测与作业型机器人控制系统

[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。     

超短基线系统在ROV水下定位的应用研究

一、概述 在实施水中消防作业、沉船打捞等救捞任务之前,首要的任务是要确切定位水下目标、了解水下情况。对海底失事船艇及其他沉没物的水下定位是一项关键且高难度的作业．水下定位一般是在概位搜索的基础上,利用声纳船及单（双）船拖扫方法并经潜水员水下探摸确定沉船的具体位置。随着水下机器人技术的成熟,利用水下机器人进行水下定位作业也得到越来越广泛的应用。     

便携式水下机器人设计

出于对近海海洋探索的目的,本文应用了上次研究[1]的水下ROV空间姿态控制系统设计了一种便携式水下机器人。该水下机器人系统硬件部分主要由电源模块、无刷电调、遥控部分以及姿态传感器模块组成,软件控制以及相关数据处理由一块ARM-M3内核的处理器完成,编译软件使用Kile。水下机器人结构采用3D打印机制作,材料选用PLA。遥控通讯采用CAN总线协议。水下机器人经过实际调试可以达到相关技术要求,下潜深度100 M,能实现简单的水下作业要求。     

基于Labview的PID算法在小型水下机器人中的应用

主要讨论基于图形化编程语言（Labview）的PID控制算法在小型水下机器人中的应用。利用PID算法对小型水下机器人的航向角和深度进行控制，从而提高其稳定性。实验表明，通过PID算法对机器人运动的控制，能实现水下机器人对目标进行锁定观测。通过本文的控制方案，不但简化了控制系统，同时也大大改善了小型水下机器人的工作性能，从而使其能适应较复杂的工作环境。     

船舶航行数据记录仪的研究与发展

在１９９９年７月，国际海事组织航行安全分委会通过了国际海上人命安全公约（ＳＯＬＡＳ）第Ｖ章的修改议题并批准了船舶航行数据记录仪的标准草案，分委会建议委Ｖ章的内容于２００２年７月１日实施，以及从２００２年１月１日起，所有进出欧共体会员国港口的滚装渡船和高速客船将强制安装航行数据记录仪（ＶＤＲ），在这种形势下，ＶＤＲ的研究与应用将进入一个崭新的历史时期。本文综合介绍了船舶航行数据记录仪的研制意义、发展现状、最低性能要求及未来发展方向。     

大鼠急性氧中毒时肺内氧自由基含量的变化

目的：探讨氧自由基（ＯＦＲ）在大鼠急性氧中毒性过程中的作用及其机理。方法：采用电子自旋共振（ＥＳＲ）技术检测大鼠肺组织内ＯＦＲ含量，同时观察了实验且动物急性氧中毒发作时的潜伏期变化。结果：在高压氧（ＨＢＯ）暴露组的大鼠肺内ＯＦＲ含量显著高于对照组：ＶｉｔＣ－ＨＢＯ惊厥组和ＶｉｔＥ－ＨＢＯ惊厥组发生急性氧中毒时的潜伏期明显延长。结论：ＨＢＯ环境能增加动物肺内ＯＦＲ含量：ＯＦＲ参与急性氧中毒过程，ＳＯ     

远程自持民用潜艇的支持技术和海上试验

Ｓａｇａ１是法国在８０年代末制造的新一代远程自持民用潜艇的样艇，它能够在没有任何水面辅助条件下支持潜水员或遥控运载工具（ＲＯＶ）尽可能接近工作地点。这艘长２８ｍ的潜艇水下排水量为５５０ｔ，由６位航员操纵，潜水深度为６００ｍ，艇上饱和潜水舱内能容纳６位机组工作人员。当潜水舱控制在一个大气压力下，Ｓａｇａ１能接纳６位执行任务的专家上艇观察和操纵遥控运载工具。该潜艇设计被列入先进水下工程，如以斯特林发动     

AUV任务规划技术的研究

任务规划技术是水下机器人使命任务能否完成的关键，介绍了项目所研制的水下机器人体系结构、远程作业任务规划、路径规划的方法，给出试验结果验证了路径规划算法的有效性。     

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。     

水下机器人动态对接中的碰撞与稳定控制

为更好地支持多类型水下机器人（AUV）的功能协同工作,进一步提高AUV的综合作业能力,本文针对喇叭口引导式回收坞站动态入坞过程中的碰撞问题,开展水下机器人动态对接技术研究。首先进行AUV的水下受力状况和碰撞相关参数的分析,在此基础上建立AUV入坞碰撞的物理模型,结合Adams/Matlab联合仿真技术,得到碰撞过程中的最大碰撞力,提高了仿真模型的实用性。同时,为解决动态入坞碰撞过程中AUV与移动坞站姿态变化较大的问题,本文设计一套AUV动态入坞的过程控制系统。仿真实验结果可知,该控制系统能够对AUV进行实时姿态调整,实现AUV在复杂场景下的动态回收任务,减少回收对接工作所需要的时间,更好地支持AUV的水下协同工作。     

水下灵巧手的结构优化设计

随着水下作业机器人在探测、打捞、管线检测与修复等领域的应用不断深入,水下多指灵巧手的研制和开发逐渐受到各国机器人研究者的关注和重视。基于对非水环境灵巧手设计经验的总结,设计了3指水下灵巧手及其防腐密封结构,对结构参数进行了优化设计,根据优化设计结果研制了3指水下灵巧手原理样机。测试结果表明,该手可灵活抓取多种复杂表面的物体,部分代替人工水下作业。     

水下灵巧手的结构优化设计贺泽水下灵巧手的结构优化设计

随着水下作业机器人在探测、打捞、管线检测与修复等领域的应用不断深入,水下多指灵巧手的研制和开发逐渐受到各国机器人研究者的关注和重视。基于对非水环境灵巧手设计经验的总结,设计了3指水下灵巧手及其防腐密封结构,对结构参数进行了优化设计,根据优化设计结果研制了3指水下灵巧手原理样机。测试结果表明,该手可灵活抓取多种复杂表面的物体,部分代替人工水下作业。     

科海拾贝

加研制潜水伐木机器人 在加拿大不列颠哥伦比亚省的洛伊湖,随着一个配备多种专用工具的水下机器人在水下作业,一根根树木浮上了水面。 这个水下伐木机器人是由加拿大多伦多大学的科学家发明的。新型机器人潜入水后,首先借助一个小型摄像头确定目标,然后漫     

水下机械手的结构优化设计

随着水下作业机器人在探测、打捞、管线检测与修复等领域的应用不断深入,水下多指机械手的研制和开发逐渐受到各国机器人研究者的关注和重视.文中基于对非水环境机械手设计经验的总结,设计了三指水下机械手及其防腐密封结构,对结构参数进行了优化设计,根据优化设计结果研制了三指水下机械手原理样机,测试结果表明该手可灵活抓取多种复杂表面的物体,能部分代替人工水下作业.