【技术实现步骤摘要】
一种基于测距仪的水下清洗机器人自主竖立着落船舷控制方法
本专利技术涉及的是用于水下清洗机器人自主控制
，具体为一种基于测距仪的水下清洗机器人自主竖立着落船舷的控制方法。
技术介绍
随着远洋运输事业的飞速发展，船舶作为海上交通运输的主要工具发挥着日益重要的作用。船舶在航行过程中，海洋生物、贝类以及锈皮等会附着在船壁上，其会增加船舶阻力，减小船舶航行速度，降低船舶使用寿命。因此，为了延长船舶使用寿命，提高航行效率，保证航行安全，需要对船舶表面附着物进行定期清洗。由于传统水下手工清洗方式存在效率低、安全性差和成本高等问题，因此，需要研究和寻求机器人和自动化技术在水下清洗作业中的应用。水下清洗机器人作为能提高水下清洗作业自动化水平的有效工具之一，其能大大节省劳动力，提高清洗效率，具有广阔的应用前景和发展空间。水下清洗机器人的工作模式通常有三种组成，即巡游模式、着落船体模式、船体爬行模式，其中，着落船体模式包括着落船舷和着落船底两类，是介于机器人水下巡游和船体爬行模式之间的过渡阶段。由于船舷倾角信息无法先验获取且不同船的船舷倾角不同，因此，如何选取合适的传感器和控制策...
【技术保护点】
1.一种基于测距仪的水下清洗机器人自主竖立着落船舷控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：利用安装于水下清洗机器人底面的测距仪实时测量各个测距仪与船舷之间的距离，并根据测距仪的安装参数以及实时测量得到的各个测距仪与船舷之间的距离，解算出水下清洗机器人底面相对船舷的俯仰角θ、横滚角φ和距离d；根据使机器人自主着落至船舷的指令参数，得到待控制的水下清洗机器人底面相对船舷的俯仰角差值Δθ＝θ‑θr、横滚角差值Δφ＝φ‑φr和距离差值Δd＝d‑dr；步骤2：对于安装在水下清洗机器人底面的推进器，采用了先“角度控制”后“角度和距离同时控制”的两阶段PID控制策略进行控制：当|Δθ...
【技术特征摘要】
1.一种基于测距仪的水下清洗机器人自主竖立着落船舷控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：利用安装于水下清洗机器人底面的测距仪实时测量各个测距仪与船舷之间的距离，并根据测距仪的安装参数以及实时测量得到的各个测距仪与船舷之间的距离，解算出水下清洗机器人底面相对船舷的俯仰角θ、横滚角φ和距离d；根据使机器人自主着落至船舷的指令参数，得到待控制的水下清洗机器人底面相对船舷的俯仰角差值Δθ＝θ-θr、横滚角差值Δφ＝φ-φr和距离差值Δd＝d-dr；步骤2：对于安装在水下清洗机器人底面的推进器，采用了先“角度控制”后“角度和距离同时控制”的两阶段PID控制策略进行控制：当|Δθ|＞β1或|Δφ＞β2时为第一阶段，其中β1和β2均为设定的大于零的阈值常数；第一阶段的控制律为：其中为安装在水下清洗机器人底面的推进器的推力向量，Ndown为安装在水下清洗机器人底面的推进器数量，为分配矩阵C1的伪逆，分配矩阵C1由水下清洗机器人底面推进器的安装参数确定；当|Δθ|≤β1且|Δφ|≤β2时为第二阶段，第二阶段的控制律为：其中为分配矩阵C2的伪逆，Kp1，Ki1，Kd1为PID距离控制中的待调参数，Kp2，Ki2，Kd2为PID横滚角控制中的待调参数，Kp4，Ki4，Kd4为PID俯仰角控制中的待调参数；步骤3：根据测量的水下清洗机器人航向角ψ和航向角参考值ψd，对安装在水下清洗机器人侧面的推进器进行控制，航向角控制律为：其中为安装在水下清洗机器人侧面的推进器的推力向量，Nside为安装在水下清洗机器人侧面的推进器数量，为分配矩阵C3的伪逆，分配矩阵C3由水下清洗机器人...
【专利技术属性】
技术研发人员：严卫生，崔荣鑫，陈乐鹏，许晖，李宏，邢瑶，蒋绍博，
申请(专利权)人：西北工业大学深圳研究院，西北工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。