水下機(jī)器人文章進(jìn)入水下機(jī)器人技術(shù)社區(qū)

Saab UK為深?？碧綄?shí)現(xiàn)創(chuàng)新，降低潛水員及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

不到兩年前，兩個(gè) Saab 遙控水下機(jī)器人 (ROV) 下潛 3000 多米，進(jìn)入寒冷的南極水域，尋找于1915 年沉沒(méi)的歐內(nèi)斯特·沙克爾頓爵士的“耐力號(hào)”船。這位英國(guó)探險(xiǎn)家的故事是一段具有無(wú)畏的領(lǐng)導(dǎo)力和毅力的傳奇。本次任務(wù)的成功離不開(kāi) Saab ?Seaeye ROV，它使用先進(jìn)的技術(shù)對(duì)殘骸進(jìn)行定位、檢察和拍攝，無(wú)需再由人類來(lái)執(zhí)行這種危險(xiǎn)的深海探測(cè)。?過(guò)去，商業(yè)潛水員冒著巨大的風(fēng)險(xiǎn)檢查海底深處的油氣管道、高壓電纜、風(fēng)輪機(jī)以及其它重要基礎(chǔ)設(shè)施。Saab 消除了這種風(fēng)險(xiǎn)，將深?？碧綄I(yè)技
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雖然當(dāng)下機(jī)器人的技術(shù)手段已經(jīng)相當(dāng)成熟，但是如果把其放到水中，則難度系數(shù)就大大增加。因?yàn)樗驴刂菩盘?hào)的傳播也是一個(gè)不小的難題。
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近日，中車株洲所旗下的SMD公司，在英國(guó)阿伯丁舉行的SPE Offshore Europe展會(huì)上，發(fā)布了一款具有超強(qiáng)作業(yè)能力、綠色環(huán)保工作級(jí)電驅(qū)動(dòng)水下機(jī)器人（簡(jiǎn)稱ROV）——QUANTUM/EV。該型號(hào)ROV是目前全球最高性能的電動(dòng)ROV，可以下潛到6000米深的海底，整機(jī)功率高達(dá)400千瓦，是目前世界上下潛最深、功率最大的作業(yè)級(jí)電動(dòng)ROV。
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該系統(tǒng)的硬件部分主要是采集下潛深度傳感器、姿態(tài)傳感器、溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)，軟件部分采用用Visual C++6.0設(shè)計(jì)了監(jiān)控界面。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示視頻和各傳感器數(shù)據(jù)。實(shí)際測(cè)試表明，該系統(tǒng)具有穩(wěn)定性高、準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
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據(jù)俄羅斯《消息報(bào)》報(bào)道，俄羅斯國(guó)防部已開(kāi)始部署“和諧”（Harmony）全球聲吶跟蹤系統(tǒng)。新系統(tǒng)2020年部署完畢后，俄軍方將能“看見(jiàn)”世界各大洋中最偏遠(yuǎn)和以前無(wú)法偵察到的區(qū)域，尤其是能跟蹤其他大國(guó)的軍艦和潛艇動(dòng)向。俄國(guó)防部總承包商“特別建設(shè)”公司正在新地島建設(shè)一個(gè)指揮點(diǎn)。此外，還將在北莫爾斯克郊區(qū)建設(shè)一個(gè)專用車間生產(chǎn)“和諧”系統(tǒng)部件。據(jù)《消息報(bào)》報(bào)道，俄國(guó)防部為該系統(tǒng)研制共撥款約70億盧布（1.08億美元）。水下機(jī)器人 “和諧”系統(tǒng)是一個(gè)海底機(jī)器
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本文針對(duì)水下機(jī)器人(Remote Operated Vehicle)的功能和控制需求，建立了ROV運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了ROV閉環(huán)定向控制系統(tǒng)。基于PID控制方法，進(jìn)行了Simulink數(shù)學(xué)仿真和模擬閉環(huán)仿真，計(jì)算機(jī)仿真試驗(yàn)表明，系統(tǒng)能夠較快地穩(wěn)定到設(shè)定值，能夠滿足對(duì)ROV定向控制的要求，航向閉環(huán)模擬試驗(yàn)驗(yàn)證了控制系統(tǒng)的可靠性。
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環(huán)境監(jiān)測(cè)是通過(guò)對(duì)人類和環(huán)境有影響的各種物質(zhì)的含量、排放量的檢測(cè)，跟蹤環(huán)境質(zhì)量的變化，確定環(huán)境質(zhì)量水平，為環(huán)境管理、污染治理等工作提供基礎(chǔ)和保證。簡(jiǎn)單地說(shuō)，了解環(huán)境水平，進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，是開(kāi)展一切環(huán)境工作
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文中提出了一種基于CAN總線的水下機(jī)器人分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要設(shè)計(jì)其執(zhí)行節(jié)點(diǎn)，包括P87C591單片機(jī)為核心的的硬件電路和軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
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