海参捕捞机器人运动控制系统的仿真研究

随着水下机器人技术的发展,海参捕捞机器人将逐渐取代费时费力的人工捕捞作业。但是海参捕捞机器人的运动控制精度一直影响其运动稳定性和捕捞效率,一方面是由于海底的作业环境恶劣多变,机器人的结构功能复杂;另一方面是随着海参的累积,机器人的参数发生改变,原有控制模型的控制精度下降。为提高海参捕捞机器人的运动控制精度,在综合考虑机器人各种载荷的基础上,还考虑了海参对机器人造成的干扰,建立更加全面的机器人动力学模型;并运用模型预测控制理论和非线性干扰观测器对机器人的运动过程进行模拟分析。通过分别模拟机器人的定深下潜、运动姿态保持、路径跟踪和载重上升运动过程,定量分析机器人的运动控制精度,最后构建一个系统全面且精度较高的海参捕捞机器人运动控制系统。

海参捕捞机器人吸捕机构设计

随着海参捕捞机器人在海参捕捞领域的应用,作业危险系数极高的人工捕捞被逐渐替代,海参的捕捞成本也有所降低。但目前的海参捕捞机器人仍然存在捕捞效率低、对参体损伤大等技术难题。海参捕捞机器人的吸捕机构是实现海参捕捞和输送的关键机构,其工作原理和结构设计对于海参的捕捞效率和损伤率有非常重要的影响。因此,文中以海参捕捞机器人的吸捕机构作为研究对象,运用文丘里原理设计一种双推进器驱动的吸捕机构。首先,对吸捕机构的管路直径和入口流速进行计算;再运用有限元仿真方法对其内部流场进行模拟计算,分析不同推进器转速所提供的吸捕机构进出口压力差和速度差;最后,通过实验测试所设计吸捕机构的吸捕效果。测试结果表明,文中研究工作对于提高海参捕捞机器人吸捕效率和降低吸捕机构对参体的损伤具有重要的参考价值。

海参捕捞机器人关键部件设计与水动力学分析

人工捕捞海参不仅劳动强度大,而且作业危险系数极高,高昂的捕捞成本导致海参的市场推广范围较小。采用水下机器人代替人工进行海参捕捞作业已成为研究热点,但受限于海参捕捞效率低、参体损伤大、机器人运动控制精度要求高等因素,目前市场上还没有成熟的海参捕捞机器人。基于此,文中设计一种以海参为主要捕捞对象的履带式水下机器人,根据海参捕捞作业的要求,通过理论计算和数值模拟方法详细设计机器人的吸捕机构、耐压控制舱、推进系统三大关键部件。然后,通过分析与流体的相互作用,创建简化后的机器人有限元模型,对其在流场内水平直航和水平斜航时的水动力学性能进行分析。文中研究工作对机器人的样机制作和成熟推广具有重要的参考价值。

基于TRIZ理论的海参捕捞机器人结构设计

海参的需求量随着人们对身心健康的关注而增加,但面临着人工捕捞困难的问题,本文即应用发明问题与解决理论(TRIZ)来探索如何将海参捕捞上来的方法。应用TRIZ理论提供的方法分析问题,借助问题定义得出问题的最终理想解。应用资源分析得到海参捕捞所具有的资源,应用因果分析得出现有问题的根本原因,并根据根本原因提出解决方案,提出了海参捕捞机器人的研制。应用矛盾矩阵和分离原理得出海参捕捞机器人可利用的发明原理,由发明原理得出机器人的优化设计,最终得出两款海参捕捞机器人:基于螺旋桨驱动的海参捕捞机器人和基于落脚点固定的海参捕捞机器人。本文设计的海参捕捞机器人为实物机器人的制造提供了理论依据。

面向海参捕捞的水下机器人系统设计

为了实现水下机器人捕捞海参的功能,设计一种面向海参捕捞的水下机器人系统,在实现海参捕捞的同时降低操作要求和成本.系统总体方案包括供电系统、捕捞系统、传送系统、推进系统、平衡和定位系统以及防撞气囊等子系统;根据捕捞海参的实际需求,对各子系统的机械结构和尺寸进行设计,并采用SolidWorks完成整体系统的三维建模;对水下拍摄的海参图像采用多种图像处理方法进行对比分析,并针对水下机器人的定位装置实现动力定位控制;通过仿真验证系统设计的有效性.