【摘 要】
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随着海洋开发的发展,人类对海洋作业任务的深度及安全性提出了更高的要求。搭载在7000米载人潜水器的深海微型ROV,是载人潜水器伸出去的机械手,大大强化了载人潜水器的作业能
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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随着海洋开发的发展,人类对海洋作业任务的深度及安全性提出了更高的要求。搭载在7000米载人潜水器的深海微型ROV,是载人潜水器伸出去的机械手,大大强化了载人潜水器的作业能力,在确保载人潜水器安全性方面起到不可替代的作用。深海微型ROV自带能源,具有进入较危险的空间作业的能力,因此在保证能实现深海微型ROV基本功能的前提下,开发出尺寸更小、重量更轻、运动灵活的微型ROV一直是各国共同的目标。采用油液补偿技术搭建深海微型ROV的电子控制系统,能大幅度减少深海微型ROV尺寸与重量,是当前深海微型ROV设计中实现前述目标的最佳办法。我国的深海水下机器人技术,在材料技术、液压密封技术、控制技术等已经逐渐成熟,但是承压电子技术是制约我国深海水下机器人发展的主要技术颈瓶。
沈阳自动化所水下机器人研究室对电子元件、电子系统在水下7000米高压下的工作特性进行了一系列的试验,得到了大量重要的数据以及耐压电子技术的设计方法。在此基础上,本文采用耐压电子技术,又研究了当前ROV控制系统的不同结构、性能等,设计了嵌入式ROV载体控制系统。该系统是7000米微型ROV的核心部件,以AT91RM9200芯片作为中央处理器,可以扩展多个传感器接口、电机驱动接口等各种ROV功能组件。基于Linux编写的实时多任务软件能实现ROV与上位机的通讯,完成对ROV的控制。控制系统具有尺寸小、功耗低的特点,能在7000米深海压力下正常稳定工作,满足深海微型ROV对控制系统的特殊要求。
本系统适用于工作在深海中的采用液压补偿器安装的控制系统,如ROV、AUV等深海作业的水下机器人控制系统,在大深度海洋开发、海洋科学考察等方面具有较为广泛的应用前景。
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