基于嵌入式水下搜救機器人控制系統(tǒng)設計.pdf

1、水下機器人在水下作業(yè)環(huán)境復雜，常受到水流、壁面效應等眾多干擾因素的影響。為了提高機器人水下作業(yè)精確度，就要求水下機器人具有較高的姿態(tài)穩(wěn)定性。而要使其在實際作業(yè)過程中保持姿態(tài)高穩(wěn)定性，需要設計功能和精度都滿足要求的運動控制系統(tǒng)。論文基于已有水下機器人機械結構，設計了基于嵌入式的水下搜救機器人運動控制系統(tǒng)。
　　論文對水下機器人在水下運動時的受力進行了分析，提出了推進器布局方案；通過引入描述水下機器人運動的兩個坐標系，對水下機器人的空

2、間運動進行詳細分析，建立動力學模型，并在此基礎上建立了水下機器人的仿真環(huán)境。論文以Freescale公司的IMX283芯片作為CPU主控芯片，對控制系統(tǒng)內(nèi)ARM最小系統(tǒng)模塊、電機驅(qū)動模塊、姿態(tài)檢測模塊、通信接口模塊進行了模塊化設計，完成水下機器人嵌入式控制系統(tǒng)的整體硬件系統(tǒng)設計。
　　論文重點研究了水下機器人的姿態(tài)檢測及其控制原理。詳細介紹了基于四元數(shù)法的捷聯(lián)姿態(tài)描述，獲取了準確的姿態(tài)模型，仿效四旋翼飛行器進行動力系統(tǒng)布局規(guī)劃，將