文档介绍：水下机器人期末作业展示
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刘伟
什么是水下机器人?
水下机器人也称无人遥控潜水器,是一种工作于水下的极限作业机器人。
水下环境恶劣危险,人的潜水深度有限,所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。无人遥控潜水器主要有,有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种,其中有缆避控潜水器又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种
发展历程
第一阶段
从1953年至1974年为第一阶段,先后研制出20多艘潜水器。其中美国的CURV系统在西班牙海成功地回收一枚氢弹,引起世界各国的重视。
1953年第一艘无人遥控潜水器问世,1974年以后,由于海洋油气业的迅速发展,无人遥控潜水器也得到飞速发展
第二阶段
无人有缆潜水器的研制80年代进入了较快的发展时期。1975至1985年是遥控潜水器大发展时期。海洋石油和天然气开发的需要,推动了潜水器理论和应用的研究,潜水器的数量和种类都有显著地增长
第三阶段
1985年,潜水器又进入一个新的发展时期。
1988年,无人遥控潜水器又得到长足发展,这个时期增加的潜水器多数为有缆遥控潜水器,无人无缆潜水器的发展相对慢一些,另外,载人和无人混合理潜水器在这个时期也得到发展
结构功能
典型的遥控潜水器是由水面设备(包括操纵控制台、电缆绞车、吊放设备、供电系统等)和水下设备(包括中继器和潜水器本体)组成。潜水器本体在水下靠推进器运动,本体上装有观测设备(摄像机、照相机、照明灯等)和作业设备(机械手、切割器、清洗器等)。
优缺点
优点
水下机器人可在高度危险环境、被污染环境以及零可见度的水域代替人工在水下长时间作业,水下机器人上一般配备声呐系统、摄像机、照明灯和机械臂等装置,能提供实时视频、声呐图像,机械臂能抓起重物,水下机器人在石油开发、海事执法取证、科学研究和军事等领域得到广泛应用。
缺点
由于水下机器人运行的环境复杂,水声信号的噪声大,而各种水声传感器普遍存在精度较差、跳变频繁的缺点,因此水下机器人运动控制系统中,滤波技术显得极为重要。水下机器人运动控制中普遍采用的位置传感器为短基线或长基线水声定位系统,速度传感器为多普勒速度计会影响水声定位系统精度。
机器人外骨骼
外骨骼机器人技术是融合传感、控制、信息、融合、移动计算,为作为操作者的人提供一种可穿戴的机械机构的综合技术。是指套在人体外面的机器人,也称“可穿戴的机器人”。
研究现状
1 日本外骨骼机器人HAL3 它由筑波大学研发,功能为:帮助人行走、起立、坐下等下肢动作的动力辅助机器“机器人套装(Robot suit)”HAL(Habrid Assist Legs),该机器人主要由无线LAN(局域网)系统、电池组、电机及减速器、传感器(地板反应力传感器、表面肌电传感器、角度传感器)、执行机构等组成,总重约17千克,设备较重,动力传动采用电机-减速器-外骨骼机构的方法。能够根据人体的动作意愿自动调整装置的助力大小。市场规划:将主要面向高龄护理、残疾人辅助、消防及警察等危险作业的用途,并且加强运动娱乐用途市场的开发力度,将针对各种用途进行HAL的设计生产。
可穿戴的机器人服装将能够帮助部队提