作台根据电缆传递过来的信息对机器人的位姿进行调整,以便更好的观测坝体。
(3)设计技术指标
①控制自由度:指能够通过控制螺旋桨推进器,来控制机器人的运动自由度。为了使机
器人能够沿着坝体表面作上下左右运动,初步设定控制自由度为横向、垂向和艏向;
②横向、垂向速度:根据探坝机器人在水下工作的需要,选择航行速度分别为 1m/s,
1m/s;
③工作深度和极限深度:工作深度指水下机器人能在水下正常作业中的最大下潜深度,
在此深度内下潜次数不受限制,长期停留而不引起耐压仓的变形或破坏,密封也不出问题。
而对于极限深度是指水下机器人能够下潜的最大深度,但是在这种深度下只能短暂作业,并
且只能作有限次的工作。初步选定探坝机器人的工作深度为 80 米、极限深度为 120 米。
④整体结构:采用的结构是开架式的,初步的设计尺寸为 0.740m×0.546m×0.380m;
⑤空气中的质量:此重量包括框架、耐压舱、推进器、浮力块等,初步设定质量为
25kg;探坝机器人具体指标见表 2-1。
表 2-1 探坝机器人技术参数表
2.4 探坝机器人形体的选择
水下机器人有开架式结构和流线式结构两种。其中流线式结构具有运动阻力小速度高等
优点,但是低速操纵性差、成本高和加工设计困难等缺点。综合考虑探坝机器人的功能、经
济成本和工作环境等因素,初步定为开架式结构。其中开架式结构有以下几个优点:
(1)低速操纵性好。作为水下声纳、摄像机等电子传感器的载体平台的探坝机器人对于
航速要求不高,开架式的结构可以使机器人拥有很好的操纵性;
(2)便于总体的布置。根据实际需要,便于机器人搭载各种水下设备和堤坝检测传感器;
(3)开架式的结构便于机器人的设计和加工,因此能够降低制造成本;
(4)有足够的强度;
(5)良好的工艺性。
2.5 探坝机器人类型的选择
水下机器人自治式水下机器人(AUV)控制方式和遥控式水下机器人(ROV)控制方式。
AUV 的优点在于它的工作范围广,且不会与水下电缆结构发生缠绕等问题,但是水下机
器人所携带的仪器设备会受到机器人携带的能源大小的限制。
ROV 的优点在于它是由脐带电缆直接提供动力,能源充足,所以可以支撑很复杂的检测
设备,而且还可以进行大量的数据传递和交换,它的操作、运行和控制最终由地面的强大的
计算机与操作人员的交互的方式进行的,因此它的决策能力往往高于 AUV.