基于HDR的陀螺仪随机漂移分析与处理

通过对MEMS陀螺仪工作时产生的噪声误差特点进行分析,采用启发式漂移消减法(HDR)设计闭环网络,对该误差进行实时估计和补偿.针对载体在运行过程中产生的摇摆问题,通过添加双低通滤波器来消除影响;由于低通滤波器的引入而产生的时间延迟,通过设计信号滞后消除环节解决,提高MEMS陀螺仪对姿态角的估计精度;对于载体在运行过程中出现的弯曲和转向问题,则通过设计阈值函数进行解决.最后,采用Allan方差对陀螺仪补偿后的误差进行综合评定,并以MC-ROV水下机器人为平台进行试验.结果表明:经过HDR补偿之后,陀螺仪的各项误差指标均有比较明显的降低,显著提高陀螺仪的输出精度.

一种模态切换水下机器人初步设计

介绍一种新型模态切换水下机器人的设计方案,该机器人用模态切换装置实现了浮游与爬行清污作业的自由切换,控制原理简单、活动范围广、功能强大。介绍了机器人的总体设计方案,重点对机器人的模态切换装置和推进系统进行了设计与论证分析。使用有限元计算软件Simulation对模态切换模块进行了强度校核,结果表明设计强度和刚度均满足使用要求。基于计算流体力学软件Fluent,开展MC-ROV水动力性能的初步研究,完成了推进器电机的选型。

一种开架式水下机器人流体动力特性研究

针对一种新型开架式模态切换水下机器人(MC-ROV)的流体动力性能开展研究,利用计算流体力学软件Fluent计算了MC-ROV在水平直航、水平斜航、垂直斜航的水动力性能,给出了开架式ROV的水动力及力矩变化曲线,探讨了不同攻角及航速对开架式ROV水动力性能的影响,为进一步开展MC-ROV运动性能预报及操控系统提供了基础。

一种模态切换水下机器人设计与模型实验研究

针对现有水下机器人模态(航态)单一的不足,完成了一种新型开架式模态切换水下机器人(MC-ROV)的总体设计方案,提出了ROV浮游与爬行模态切换方法,可实现浮游与爬行清污作业的自由切换,完成了ROV样机的装配,并进行了陆上系统测试、水密性测试、整体平衡实验。在此基础上开展了下水试航实验,实现了视频捕获、直航、回转、潜浮等功能,完成了推进系统的推力测试,测试数据为进一步开展MC-ROV操控性能的研究提供了理论参考和试验数据。