水下机器人运动控制系统设计与分析_张欢欢1





水下机器人运动控制系统设计与分析

①

张欢欢,田军委,熊靖武,赵彦飞,史珂路

(西安工业大学电子信息工程学院,西安710021)

摘　要:水下机器人要求体积小、运动稳定,其控制系统更是要求功耗低、性能可靠、操作简便.本文以

STM32F407作为主控单元,搭建了水下机器人运动控制系统,并对整个系统进行了软件结构设计及数据采集流程

设计,对推进器进行了数据测试,建立了ROV空间运动坐标系,得出了垂直面的运动方程并以此进行了纵倾角和

(SchoolofElectronicInformationEngineering,Xi’anTechnologicalUniversity,Xi’an710021,China)

Abstract:Underwatervehiclerequiressmallvolume,stablemotion,lowpowerconsumption,reliableperformance,and

easyoperation.Inthisstudy,themotioncontrolsystemofunderwatervehicleisbuiltwithSTM32F407asthemain

controlunit,andthesoftwarestructureanddataacquisitionflowaredesigned.Thedatatestofthethrusteriscarriedout,

andreliabilityofthemotioncontrolsystemarefurtherverified.

Key words:underwaterrobot;STM32F407;spacemotioncoordinatesystem;simulationanalysis



于欧美国家和日本处于落后水平,目前我国比较先进

的ROV是“海龙号”深海机器人,它在前人的基础上解

决了脐带缆断裂的问题.2002年,中科院沈阳自动化研

究所成功研制了中国第一台能够进行水下作业的

ROV——“CISTAR”,随后提出了一种基于水平面模糊

避障规划和垂直面模糊避障规划相结合的三维实时避

障规划方法.2014年,“海马号”ROV搭乘“海洋六号”

着我国全面掌控了大深度无人遥控潜水器的各项关键

技术

.

1水下机器人运动控制系统设计

1.1 水下机器人结构组成

水下机器人控制系统中,操作人员只要下达指令,