国家高技术研究发展计划(2011AA09A105)
- 作品数：12 被引量：101H指数：6
- 相关作者：李一平曾俊宝李硕封锡盛王晓辉更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学中国科学院研究生院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术更多>>
- 水下机器人海洋资源目标探测导航仿真被引量：4
- 2018年
- 精确与鲁棒性强的导航系统是便携式自主水下机器人(AUV)实现自主导航和精确定位的关键。导航的难点在于AUV是强非线性系统,工作环境复杂,GPS卫星信号在水下不能使用。为解决上述问题,提出了基于UKF滤波算法的AUV组合导航系统,并和EKF算法进行了对比。给出了AUV组合导航的具体数学模型,并分析了导航传感器误差来源和测量模型。通过数值仿真及湖上试验数据仿真对导航系统进行了综合仿真验证,结果表明基于UKF算法的AUV组合导航系统精度高,鲁棒性强,完全可以满足便携式AUV实际导航需求。
- 史兴波曾俊宝
- 关键词：组合导航扩展卡尔曼滤波无迹卡尔曼滤波
- 面向无缆水下机器人水下对接的轨迹跟踪控制被引量：4
- 2017年
- 针对欠驱动无缆水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)的特点,面向水下对接的应用需要,在考虑其非完整约束的条件下,对水下机器人的非线性系统的可控性进行深入分析,并推导如何将非线性系统通过反馈变换转换成链式模型,在此基础上提出一种使用近似线性化的全状态反馈进行三维链式控制器设计的方法。最后,为了验证轨迹跟踪控制器的控制性能,在Matlab仿真环境下进行了实验,结果表明该方法可以实现路径跟踪误差的全局渐近稳定,验证了其有效性和合理性。
- 赵熊李一平阎述学
- 海洋机器人30年被引量：34
- 2013年
- 中国科学院沈阳自动化研究所拥有一支规模较大的机器人研究队伍,建有机器人学国家重点实验室,海洋机器人研究是其重要的研究分支,30多年来其通过自主研究建立了坚实的基础,通过国际合作弥补短板,提升了研究水平,进而实现了自主创新,并在海洋机器人研究与开发领域中创造了多项国内第一,在国内一直保持先进水平,在国际上也拥有一定的知名度.本文对沈阳自动化研究所30多年来在海洋机器人领域的科研历程做了简要回顾,对未来发展进行了展望.
- 封锡盛李一平
- 关键词：海洋机器人遥控水下机器人自主水下机器人载人潜水器
- 基于QEMU的CAN网络仿真被引量：2
- 2015年
- 为了缩短CAN网络的开发周期,降低成本,通常先通过软件进行仿真。在此采用QEMU作为其单个结点,并通过Socket CAN将各个结点链接起来组成CAN(Controller Area Network)虚拟网络。在设计单结点时,采用最新的QOM(QEMU Object Model)模型,设计了通用的独立CAN控制器SJA1000,包括设备模型、设备前后端、设备驱动的设计。最后在QEMU实现了虚拟CAN设备,给出了其功能测试结果,并对搭建的CAN网络进行了性能测试,满足仿真要求。
- 金洋李硕曾俊宝
- 关键词：CANQEMULINUXSJA1000仿真
- 基于I.MX6Q的便携式自主水下机器人控制器设计与实现被引量：6
- 2016年
- 目前便携式AUV控制器大多以X86架构处理器为核心,体积大、集成度低、功耗高。依据AUV控制系统需求,设计了以ARM Cortex-A9系列I.MX6Q CPU为核心,集成电源、GPIO、串口扩展、网卡扩展、AD采集、CAN接口多个模块的电路为硬件平台,嵌入式Linux操作系统为软件运行环境的便携式AUV控制器。在硬件上对控制器进行了定制化设计,在软件上对各模块进行了Linux设备驱动设计与移植。经测试结果表明,该控制器有效地解决了AUV电子舱占用体积大,集成度低,功耗高的问题,而且性能可靠,为便携式AUV实现产品化打下了良好的基础。
- 王晓杰李硕曾俊宝
- 关键词：控制器LINUX集成度产品化
- 基于水声通信的多AUV队形控制实现被引量：6
- 2017年
- 在队形控制方法理论研究与仿真验证的基础上,采用稳定水下机器人(AUV)平台,首次开展了基于水声通信的多AUV编队试验。试验中设置不同的航行编队距离参数,取得了良好的编队效果。通过湖上试验验证了所采用的队形控制方法的有效性。从实际应用的角度结合试验结果分析了基于水声通信的多AUV队形控制存在的问题和难点,对实际试验效果与仿真结果的差异给出了解释,并提出了下一步试验的改进方法与注意事项。
- 阎述学李一平封锡盛
- 关键词：多AUV队形控制水声通信
- 基于人工势场和模糊规则的多水下机器人队形控制方法被引量：6
- 2012年
- 人工势场法是常用机器人队形控制方法之一,它的基本原理是将机器人看做质点,通过势场作用于质点的力来规划机器人的运动;基于人工势场的队形控制方法大都是针对这种质点模型提出的,不能直接应用于多水下机器人系统,由此,提出一种人工势场和模糊规则相结合的多水下机器人队形控制算法;首先定义一组势函数,然后根据水下机器人的运动特性,设计一个模糊控制器,将势场力映射为水下机器人的期望速度和航向角;以三个水下机器人组成三角形队形为例,进行了仿真实验;实验中,初始位置散乱的水下机器人较快地形成队形,并稳定地保持队形行进,证明了该算法的可行性和有效性。
- 秦宇翔李一平徐红丽
- 关键词：人工势场队形控制模糊推理多水下机器人
- 便携式自主水下机器人动力学建模方法研究被引量：6
- 2018年
- 针对50 kg级便携式自主水下机器人(AUV)的精确控制和研究,介绍了一种基于计算流体力学(CFD)和非线性最优化辨识的动力学建模方法,着重推导了便携式AUV动力学模型,并使用计算流体力学方法代替水池实验获取辨识所需数据和通过非线性最优化方法获得合适的模型结构和模型参数。最终建立了便携式AUV数学模型,并通过对仿真数据与实验数据的对比,证明了该模型及方法的有效性。
- 曾俊宝李硕李硕刘鑫宇王晓辉
- 关键词：动力学建模计算流体力学
- 基于CANopen协议的水下机器人控制系统设计被引量：3
- 2014年
- 为了提高AUV控制系统的可靠性、灵活性,采用分布式网络代替之前的集中式网络;并通过CAN和CANopen协议搭建分布式网络,主节点采用ARM-Linux,从节点采用AVR-μCOS;分别针对主从节点进行设计和优化,并给出了具体的实现方法,最后对CAN网络进行了优化;最终提高了AUV的控制系统设计的灵活性,同时提高了可靠性和实时性。
- 金洋李硕曾俊宝
- 关键词：AUVCANCANOPEN分布式控制系统
- 便携式自主水下机器人控制系统研究与应用被引量：32
- 2016年
- 针对50公斤级便携式自主水下机器人(AUV)的开发和研究,介绍了一种采用多种通信方式的分布式便携式AUV控制系统.着重推导和阐述了控制系统中X形舵与十字形舵之间的等效关系,并对水平面与垂直面的运动控制方法进行了说明.通过大量湖上和海上试验验证了所述方案和方法的合理性,并得到了满意的实际航行结果.
- 曾俊宝李硕李一平王晓辉阎述学
- 关键词：控制系统运动控制
