基于矢量喷水推进的多微小球形水下机器人的基础研究

项目名称： 基于矢量喷水推进的多微小球形水下机器人的基础研究

项目编号： No.61375094

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 郭书祥

作者单位： 北京理工大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 本项目提出一种利用矢量化喷水推进作为驱动方式的微小球形水下机器人。结合矢量化喷水推进以及球形对称结构，能够有效的提高水下机器人的运动灵活性和可操作性，同时能够简化其水动力特性，便于模型的简化计算。全新设计的推进方向可调的喷水推进系统，能够有效地降低水下机器人工作时的噪声以及对周围水底环境的干扰，并可以提高机器人的运动稳定性。同时，该机器人采用空间卫星的姿态调整技术，采用动量交换的方式，利用动量轮系达到从机器人内部对其姿态进行有效的控制，避免了使用平衡翼等造成的运动自由度受限的问题。本项目的主要研究目标为对所开发的微小球形水下机器人进行简化动力学建模，并基于模糊控制和滑模控制等方法针对微小球形水下机器人进行相关的运动控制算法研究和多机器人协调控制研究，以实现球形水下机器人的稳定运动控制和基于声纳通信的多个球形水下机器人的可靠协调作业。

中文关键词： 球形机器人；水下机器人；多机协作；机器人控制；环境感知

英文摘要： The project proposes a small spherical underwater robot using vectorization water-jet as a way of driving mode. The combination of vectorization jet propulsion and spherically symmetric structure can effectively improve the flexibility and maneuverability

英文关键词： Spherical Robot；Underwater Robot；Multi-robot Cooperation；Robot Control；Environmental Perception