多关节水下机器人方案设计与关键技术应用.pdfVIP

总第486期

242023年第6期

多关节水下机器人方案设计与关键技术应用

1，2，32，31，41，41，4

韩涛，胡志强，崔庆佳，秦晓辉，徐彪

（1.湖南大学无锡智能控制研究院，江苏无锡214115；2.中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室，辽宁沈阳110016；

3.中国科学院机器人与智能制造创新研究院，辽宁沈阳110169；

4.湖南大学机械与运载工程学院整车先进设计制造技术全国重点实验室，湖南长沙410082）

摘要：针对自主水下机器人作业能力不强及现有链式多体水下机器人因推进器外挂而减弱了机器人通过

性等问题，文章提出了一种多关节水下机器人总体设计方案，该多关节水下机器人由功能载体与基本载体经连

接关节串联构成。文章首先介绍了功能载体与基本载体的结构构成；接着对方案中使用的关键技术原理进行了

详细分析，如射流操纵、矢量推进、折叠天线等；最后研制了多关节水下机器人基本载体物理样机，并依次进

行了湖上试验与海上试验。在定向变深度航行试验中，深度误差不大于±0.1m，航向误差不大于±1°，试验结

果验证了多关节水下机器人基本载体的航行能力，证明了文章所提出的多关节水下机器人设计方案的可行性。

关键词：多关节水下机器人；功能载体；基本载体；射流操纵；矢量推进；试验验证

中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：2096−5427(2023)06−0024−08

doi:10.13889/j.issn.2096-5427.2023.06.004

SchemeDesignandKeyTechnologyApplicationofMulti-jointUnmanned

UnderwaterVehicle

HANTao1,2,3,HUZhiqiang2,3,CUIQingjia1,4,QINGXiaohui1,4,XUBiao1,4

(1.WuxiIntelligentControlResearchInstituteofHunanUniversity,Wuxi,Jiangsu214115,China;2.TheStateKeyLaboratory

ofRobotics,ShenyangInstituteofAutomation,ChineseAcademyofSciences,Shenyang,Liaoning110016,China;

3.InstitutesforRoboticsandIntelligentManufacturing,ChineseAcademyofSciences,Shenyang,Liaoning110169,China;

4.StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufacturingTechnologyforVehicle,CollegeofMechanicaland

VehicleEngineering,HunanUniversity,Changsha,Hunan410082,China)

Ab