泰洋科技(圖)、小推力水下推進(jìn)器、水下推進(jìn)器

如何提高水下機(jī)器人的自主性，適應(yīng)復(fù)雜的海洋環(huán)境并完成各種任務(wù)，大功率水下推進(jìn)器，是體現(xiàn)系統(tǒng)智能化的重要表現(xiàn).研究體系結(jié)構(gòu)的目的是不斷改進(jìn)和完善現(xiàn)有的體系結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)對(duì)未來的預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)能力，使系統(tǒng)更具有前瞻性和自主學(xué)習(xí)能力，這與智能水下機(jī)器人的研究任務(wù)是一致的，也是提高智能水平(自主性和適應(yīng)性)的關(guān)鍵技術(shù)之一.

人工智能技術(shù)是智能水下機(jī)器人具有自主能力的基礎(chǔ).而體系結(jié)構(gòu)技術(shù)包括人工智能技術(shù)、各種控制技術(shù)在內(nèi)的集成技術(shù)，相當(dāng)于人的大腦和神經(jīng)系統(tǒng).軟件體系負(fù)責(zé)智能水下機(jī)器人總體集成和系統(tǒng)調(diào)度，直接影響其智能水平，它涉及到基礎(chǔ)模塊的選取、模塊之間的關(guān)系、數(shù)據(jù)(信息)與控制流、通訊和接口的協(xié)議規(guī)范，全局性信息資源的管理及總體調(diào)度機(jī)構(gòu).

水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)

水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)具有明顯的非線性與交叉耦合性.為了完成不同的任務(wù)，小推力水下推進(jìn)器，要求水下機(jī)器人在多個(gè)自由度上有較高的控制精度.所以，需要建立完善的集成運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，使之能夠緊急避障(基于行為的反映)并與控制信息進(jìn)行統(tǒng)一描述，同時(shí)將信息融合、故障診斷、容錯(cuò)控制策略集成.

考慮到水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的時(shí)變性、環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性，水下推進(jìn)器測(cè)試，很難建立精準(zhǔn)的水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型.多數(shù)研究人員把注意力和精力放在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯控制技術(shù)上[6].神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的優(yōu)點(diǎn)是充分考慮到了水下機(jī)器人的強(qiáng)非線性和各個(gè)自由度之間的耦合性，水下推進(jìn)器，能夠跟蹤學(xué)習(xí)系統(tǒng)自身或外圍環(huán)境的緩慢變化.其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)和參數(shù)不易確定，同時(shí)當(dāng)外界干擾的幅度和周期跟水下機(jī)器人自身的運(yùn)動(dòng)幅度和周期相近，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)就出現(xiàn)明顯的滯后現(xiàn)象，使得控制出現(xiàn)振蕩的現(xiàn)象.模糊控制器的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，而且穩(wěn)定性也較好，但是眾多的模糊變量以及隸屬度函數(shù)的選取需要有豐富的操縱經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際海上試驗(yàn)中，調(diào)試時(shí)間往往是有限的，過于復(fù)雜的參數(shù)調(diào)整制約了模糊控制技術(shù)在水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制中的應(yīng)用.