模塊化水下機(jī)器人及其故障診斷研究.pdf

1、隨著對(duì)海洋研究與探索活動(dòng)的日益增多，水下機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域也日益受到國內(nèi)外研究人員的重視。但是水下機(jī)器人所能搭載的設(shè)備有限，尤其是微小型水下機(jī)器人，這顯然無法滿足水下機(jī)器人功能多樣化的要求。因此，基于模塊化技術(shù)進(jìn)行水下機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)研究，通過模塊化水下機(jī)器人的重構(gòu)實(shí)現(xiàn)功能多樣化是水下機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的重要問題之一。 本文基于模塊化技術(shù)研究水下機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)，在水下機(jī)器人的結(jié)構(gòu)功能模塊化設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了相關(guān)研究工作，并基于模塊化水下機(jī)器人

2、進(jìn)行了基本運(yùn)動(dòng)控制及故障診斷方面的研究。本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作： 1、基于模塊化技術(shù)原理，研制了模塊化水下機(jī)人本體基本功能模塊，并基于使用功能對(duì)水下機(jī)器人的硬件系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行了模塊劃分，實(shí)現(xiàn)了硬件模塊與本體模塊的統(tǒng)一，形成了控制模塊艙體、驅(qū)動(dòng)模塊艙體及執(zhí)行模塊艙體三大基本功能模塊，同時(shí)解決了模塊間接口標(biāo)準(zhǔn)化的問題，實(shí)現(xiàn)了模塊化水下機(jī)器人可重構(gòu)性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 2、提出了一種“二級(jí)密封”的密封方法，實(shí)現(xiàn)了模塊化水下機(jī)

3、器人對(duì)每個(gè)模塊單元部分密封及組裝后整體密封的要求，確保了水下機(jī)器人能夠安全的工作：同時(shí)完成了推進(jìn)器保持架、羅盤屏蔽盒、連接體等一些零部件的研制工作。 3、研制了模塊化水下機(jī)器人硬件系統(tǒng)平臺(tái)，確定了總體控制系統(tǒng)方案，并完成了控制軟件的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)該模塊化水下機(jī)器人的基本運(yùn)動(dòng)控制以及運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測。 4、基于Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了建模，并基于執(zhí)行器系統(tǒng)的工作原理和特點(diǎn)，建立了執(zhí)行器系統(tǒng)模型，設(shè)計(jì)了水下