面向浮游作业的水下机器人-机械手系统的协调控制研究

项目名称： 面向浮游作业的水下机器人-机械手系统的协调控制研究

项目编号： No.50909046

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 吴金波

作者单位： 华中科技大学

项目金额： 21万元

中文摘要： 在自主/遥控水下机械人(ARV)平台上装备水下机械手而构成的机器人-机械手系统(UVMS)可用于军事侦查、海底资源勘察、采样等多种军用和民用领域。但由于系统本身的非线性、强耦合、时变、高维数、传感器性能的低下以及受到水动力的干扰，导致机器人-机械手的协调控制成为目前国内外水下机器人控制领域中的一个极具挑战性的课题。本研究面向UVMS浮游自主/半自主作业任务，探讨附加质量、粘压阻尼、海流等水动力项的空间算子描述形式，在空间算子代数理论体系下构建系统的高效递推动力学模型；针对水下采样、攀附等不便于坐沉作业的任务，提出一种基于模糊推理机的、可考虑多项二次性能优化指标的冗余度分解算法；结合高效递推动力学模型，设计基于虚拟分解技术的自适应鲁棒控制策略以改善系统的跟踪性能，从而形成完整的UVMS动力学分析与控制器设计仿真平台。最后通过水池试验验证所提方法的有效性。

中文关键词： UVMS；多目标定位；信息融合；水动力学；自主作业

英文摘要：

英文关键词： UVMS；Multi-targets Location；Information Fusion；Hydrodynamic；Autonomous Manipulation