AUV自救控制系统的设计与实现

【摘要】：自主式水下机器人(Autonomous Underwater Vehicles,简称AUV)广泛应用在海洋调查、资源勘探以及军事领域,是当今机器人研究领域中的一个研究方向。一台自主式水下机器人的研制往往需要大量的人力物力资源,每次下海实验或作业所获得的数据资料也具有极大价值。由于工作环境的复杂性,水下机器人时常面临着各种各样的危险,如果这些危险得不到有效处理和控制,就可能导致不可挽回的损失。因此,面对复杂的水下工作环境,有效且可靠的AUV水下自救技术,已成为自主式水下机器人研制过程中需要考虑的重要问题之一。 本文的研究目的是设计和实现一种基于行为的AUV自救控制系统。该自救控制系统不仅可以有效的处理AUV在水下可能遇到的故障和危险情况,同时还应该具有可靠性高,易于扩展等特点。 本文内容可以分成以下几个部分,首先介绍了当前国内外自主式水下机器人及其自救控制系统的研究现状,探讨了自救控制系统的重要性和必要性。其次介绍了自救控制系统的应用平台——“C-Ranger”号AUV。然后分析了基于行为的控制系统结构,在此基础上设计了“C-Ranger”号AUV的自救控制系统结构和基本方案,并利用MATLAB/SIMULINK软件对基本的自救方案进行了仿真。之后详细介绍了AUV自救控制系统的硬件实现,最后介绍了AUV自救控制系统的软件实现。