嵌入式舰船智能巡检机器人优化控制

舰船智能巡检机器人控制方法经过常规的优化控制后,控制范围受到限制。为此,提出嵌入式舰船智能巡检机器人优化控制。确定控制模式为主从控制模式,使用嵌入式系统中的ARM处理器作为主控制器,选择无线通信作为主从控制器的通信方式,优化机器人轨迹跟踪控制模块,采用并联电路连接驱动芯片,控制电机驱动输入电压实现轨迹跟踪,保证实时跟踪的同时,优化机器人航向定位功能,由导航控制程序灵活控制机器人航向和速度,保证巡检机器人正常完成巡检任务。测试结果表明,与经过常规的优化后的控制方法相比,经过提出的优化控制后的控制方法能够控制机器人巡检的范围更大,更适合使用在实际项目中。     

基于PLC的舰船智能巡检机器人优化控制

传统控制方法是通过规划算法采集环境信息,但由于位置因素复杂,无法准确获取无线通信范围。为此,提出基于PLC的舰船智能巡检机器人优化控制方法。运用PLC算法,选择无线通信方式,设置边界条件,求解覆盖区域的磁感应强度。再依据能量转移原理,实现舰船智能巡检机器人智能化连续任务。完成上述操作步骤后,设计舰船智能巡检机器人巡检模式处理数据、转换数据、存储数据,实现优化控制。最后,在实验中设置实验装置,检测2种方法所测的负载功率,是否能够找到最合适的无线通信范围。实验结果表明,所建方法测得的负载功率会随着线圈间距变大,逐渐增大,从而找到最合适的无线通信范围。可见,所提方法更符合设计需求。     

危化品堆场智能巡检机器人应用研究

针对危化品物流中人工安全监督存在的盲点问题,结合堆场实际作业环境和巡检要求,设计一种适用于危化品堆场的智能巡检机器人。该巡检机器人采用防爆型设备和静电喷涂工艺,用以适应恶劣的工作环境;搭载导航设备和感知设备,实现以全自主或半自主方式替代或辅助人工巡检;采用表计识别技术,将检测仪器仪表读数的准确率提高至96.5%;采用罐体测温识别技术,将腐蚀、裂纹等细小目标检测的精度提升至95%以上;采用跑冒滴漏识别技术,提高检测管道疑似泄露点位的准确率。     

基于机器人的舰船智能导航系统设计

随着AI控制技术的发展,智能机器人的应用领域在不断扩展,针对传统舰船导航系统航迹精度控制差的不足,设计一种基于机器人的舰船智能导航系统。智能导航系统的硬件部分由AMI1086芯片、FPGA电路控制模块、AIS信号收发模块、GPS导航模块和数据存储模块等部分构成,并给出基于机器人控制的舰船导航系统的主控程序,和用于航向纠偏的脉冲信号累计控制算法,以实现对舰船海上航行的精确控制。仿真结果表明,提出系统设计在航迹偏差方面要明显优于传统系统,有助于保证舰船的安全行驶。     

船载智能巡检设备在航标巡检中的应用

通过在巡检船舶上搭载视频监控设备,获取巡检时的现场画面,利用船载差分DGPS定位、视频图像识别以及机器学习等技术手段,实现对于航标的巡检,检查航标的类别、航标的涂色、航标的结构等是否出现异常并及时发送预警信息,为辖区航标管理实现数字化提供科学、系统、实时、可视的高科技支持,更好地为船舶航行提供安全服务,保障海上通航安全。     

海底电缆巡检水下机器人的模块化控制系统

为了提高海底电缆巡检水下机器人操控稳定性,进行控制系统的模块化设计,在嵌入式ARM下进行海底电缆巡检水下机器人控制系统优化设计,控制系统分为上位机模块、下位机模块、探测模块、传感信息采集模块、智能信息处理模块和通信传输模块等,将照明传感器和压力传感器置于机器人控制系统的下位机部分,进行图像和环境数据采集,对采集的海底电缆分布信息在智能信息处理模块中实现加工和判断,采用MSP430F149嵌入式控制芯片进行中央控制单元开发,上位机模块实现数据上传和远程通信,采用超低功耗16位单片机MSP430F149进行机器人控制系统的集成信息处理和控制指令传输,实现系统的硬件模块化开发。测试表明,该控制系统具有很好的水下机器人稳定性控制性能,提高对海底电缆的准确巡检能力。     

浅析船舶智能航行驾驶模式与对外信息交互协同

为了厘清船舶智能航行状态下的船岸、船船协同关系,梳理了船舶航行的23项活动、行为及其相关方.结合实例分析了船舶智能航行各种驾驶模式及其转换与发展趋势,简要介绍了遥控驾驶和自主驾驶模式下的船船协同、船舶与岸端机构的信息交互和协同,为提高智能航行信息交互效率,认识智能航行的船船、船岸协同关系和构建基于船岸协同的智能航行与控...     

舰船智能导航显控界面交互设计与应用

为提升显控界面的交互效果,确保舰船航行安全,提出舰船智能导航显控界面交互设计与应用。利用PS平面软件或Axure软件,绘制显控交互界面元件;在Axure软件内,以最大元件间距、最大视觉注意等级与最大隐喻度为目标,建立绘制显控交互界面元件布局模型,通过灰狼搜索算法求解该模型,得到绘制显控交互界面元件布局结果;在布局后的界面内加入交互用例,实现显控界面交互原型设计。若符合交互需求,则完成显控界面交互设计,反之修改界面布局方案。实验证明：该方法可有效布局显控交互界面的元件,并符合人眼的视觉需求;应用该方法后,操作人员操作显控界面时的反应速度较快,θ波功率较低,该方法可有效降低操作人员的脑力负荷,具备较优的交互效果。     

室外巡检机器人的磁导航系统设计及实现

为了提高室外巡检机器人的导航精度和稳定性,基于磁钉磁场分布特性,设计了一种新的磁导航系统.首先根据巡检机器人室外磁导航需求,确定了磁钉材料、形状、尺寸及其排布方案;接着针对磁钉磁场强度设计了磁钉检测装置;然后对检测装置输出信号进行消抖滤波,并根据磁钉磁场分布构建了磁场比值函数,以及机器人相对于磁钉的横向偏差函数;最后以横向偏差为变量设计出巡检机器人磁导航的可变参数PID控制器.3种路径环境下的实验测试结果表明:与定常PID控制相比,基于可变参数PID控制的机器人横向偏差平均减少76.8%,轨迹标准差平均提高69.8%,且无脱离路径现象,说明机器人磁钉导航的准确性和稳定性,进而验证了所设计磁钉检测装置以及导航控制算法的有效性.     

干散货码头皮带流程智能巡检系统

为解决干散货码头皮带流程巡检工作强度大、所需人力多、工作环境恶劣等问题,借助工业以太网技术、PLC控制技术、无人机技术、视觉识别技术、光纤测温技术等信息化技术,建设皮带流程智能巡检系统,从而改善巡检作业环境,减少设备检查的作业量,提高干散货码头的生产效率和生产作业安全性。     

基于嵌入式巡视系统的船舶通信信息监测方法

在现有船舶通信信息监测技术的基础上,针对现有监测方法不能确保通信信息的处理效率,为了加快船舶通信信息的处理速度,提出了基于嵌入式巡视系统的船舶通信信息监测方法研究。基于嵌入式巡视系统可以在复杂环境的海面上运行,将嵌入式巡视系统的工作原理应用到船舶通信信息采集结构设计中;然后利用傅里叶变换算法,估计出船舶通信系统的功率谱,通过信息处理流程完成通信信息的处理,最后通过建立信息监测模型,来实现基于嵌入式巡视系统的船舶通信信息的监测。实验结果表明,基于嵌入式巡视系统的船舶通信信息监测方法相比于传统监测方法,船舶通信信息的处理速度加快了44.2字符/s。     

舰船维护中机械潜在故障智能预测方法

舰船机械部件是一个非线性系统,舰船机械部件出现故障概率相当高,当前故障预测方法无法描述舰船机械部件故障的不确性,因此舰船机械部件故障预测精度低,为了提高舰船机械部件故障预测精度,克服当前舰船机械部件故障预测方法的缺陷,设计了一种舰船维护中机械潜在故障智能预测方法。首先提取描述舰船机械部件故障类别的特征信息,然后采用BP神经网络对舰船机械部件故障特征信息进行学习,确定相对应的舰船机械部件故障类别,并解决BP神经网络参数确定问题,最后与其他方法进行了对比实验。结果表明,本文方法的舰船机械部件故障预测精度超过95%,远远高于对比方法的舰船机械部件故障预测精度,改善了舰船机械部件故障诊断速度,具有十分广泛的应用前景。     

船舶智能交通指挥中心的交互式UI设计研究

伴随物联网与大数据等多种现代技术的发展和进步,智能化的交通控制系统被广泛应用在航运领域,为现代航运事业发展提供了必要帮助。其中,船舶智能交通指挥中心的重要作用逐渐突显出来,且智能化服务也成为航运未来发展的全新方向。在海上航行中,船舶交通管理方式存在极为明显的局限性,所以信息的反馈能力与处理交通事故的能力不足,直接影响了航道的使用效果。通过智能交通智慧中心的帮助,创建交互式UI,能够使既有系统运行的效率全面提升,使得海上交通问题得到解决。     

基于流固耦合法的巡逻船首部结构耐撞性能研究

目前船舶碰撞研究普遍采用忽略水对船体影响的附连水质量法,本文将水介质对船舶的影响考虑进去,建立船—水—船相互作用的流固耦合算法。并以600吨级巡逻船为研究对象,建立撞击船与被撞船整船模型以及适当大小的水域,解决了撞击船—流场—被撞船之间的耦合问题。在数值仿真计算过程中,将内部动力学及外部动力学同步分析,获得了不同工况下被撞船的运动状态以及损伤变形、碰撞速度和碰撞力等动态结构响应。所获结果可为巡逻船在不可避免地发生碰撞时提供操船建议,对于提高巡逻船的战斗力具有重要的意义。     

嵌入式船舶运行数据库中信息快速查询方法

针对当前嵌入式船舶运行信息数据库信息查询的开销大,查准率不好的问题,提出基于模糊聚类和相关谱特征提取的嵌入式船舶运行数据库中信息快速查询方法。首先进行嵌入式船舶运行信息资源数据的采集和存储结构分析,提取嵌入式船舶运行信息数据信息流特征,对船舶运行数据进行自相关特征分析,提取反映船舶运行状态特征的相关谱特征量,对提取的谱特征量采用模糊C均值聚类方法进行特征识别和分类处理,提高数据库查询的目标指向性,实现数据库信息快速查询。仿真结果表明,采用该方法进行嵌入式船舶运行数据库中信息查询的查准率较高,实时性较好。     

舰船装备维修性数据管理系统研究

文章针对舰船装备维修性数据浩繁复杂,种类繁多的特点,利用现代计算机信息技术,按照装备全系统全寿命管理的要求,结合海军在实际维修过程中积累的经验和技术,以数据库为核心,建立了舰船装备维修性数据管理系统。该系统的应用能够进一步加强舰船装备维修性数据管理能力建设,更好地开展维修性研究工作,为新一代舰船装备维修性设计提供有力的数据支持,为搞好舰船装备维修性管理提出建设性的意见和措施。     

小型舰船吸附式机器人的设计与智能控制

水下机器人是有效提高船舶机械化、自动化与智能化的方法。本文给出小型舰船吸附式机器人的设计和控制方法。首先介绍吸附式机器人的基本结构,然后给出新型吸附单元的模型,该模型使用Halbach阵列模型,并对其理想模型以及非理想模型进行描述,同时也给出优化算法。实验结果表明,本文设计的吸附式模型具有可靠的吸附能力。     

船舶火灾评估中的贝叶斯网络技术研究

利用贝叶斯网络强大的建模分析能力及高效工作软件的支持,运用贝叶斯网络技术对船舶舱室火情进行分析。为有效利用历史信息,避免贝叶斯网络建模的主观性,将事件树/故障树模型转化为贝叶斯网络模型,该方法有效提高了分析结果的可靠性,获得了更丰富的预计信息和更高效的计算能力。