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ROV的系统组成和关键技术
作者:admin 发布日期:2015-12-24 10:53:43

 目前用于水下探测的主要载体有载人潜水器、有缆遥控水下机器人(ROV)、无缆水下机器人(AUV)。相对于其他载体,ROV的应用已经十分广泛,在海洋石油开发、打捞救生、辅助潜水员作业等方面,ROV起到了不可替代的作用。ROV与载人水下机器人相比较,它具有安全(无人)、结构简单、重量轻、尺寸小、造价低等优点。ROV与AUV相比较具有实时通信,易于操作等优点。

 

ROV系统组成

ROV由甲板单元和水下运载器两部分组成,甲板单元由甲板控制单元和甲板动力提供单元、视频监视器、300米长光纤线缆组成。水下运载器安装有四个水平推进器,一个垂直推进器,两个照明灯,一个摄像机云台。同时配备导航盒,姿态传感器、深度传感器等传感器。

甲板动力提供单元为ROV系统提供所有动力,动力输入范围在100-240VAC。甲板控制单元是ROV的控制接口:操作人员通过手柄控制单元给出控制命令,甲板控制单元接收命令并通过各种连接、脐带缆传递给ROV。视频监控器接受来自ROV的视频和遥感信息,比如航向和深度等遥感信息将显示在显示器上。ROV系统配有300米长的光纤脐带缆,光纤脐带缆用来在甲板单元和潜器之间传输动力、遥感信号和视频信号。推进器能提供13千克(240瓦动力)推动力,四个推进器控制水平运动,一个控制垂直运动。倾斜平台可实现±90°的俯仰运动。接线盒分配遥感器控制信号和动力到机器各个单元和节点。

 西安水下摄像机

ROV关键技术

(1)动力推进系统

ROV动力推进系统包括供电系统和推进器两部分。该系统主要通过脐带由母船供电系统提供动力,供电系统满足潜航体的航速要求和其他仪器的正常工作。潜航体采用5个推进器结构设计,无刷直流型推进器带有速度反馈驱动电路,具有四个水平矢量推进器、一个垂直推进器,能对推进进行精确快速控制。组合固态速率陀螺,能够增强方向稳定性,使得潜航体三维运动十分容易,最大的特点是能够使机器人定深功能,能够悬停在水中,为水下探测提供了强有力的保障。

(2)探测系统

探测系统的配置与水下机器人的任务使命密切相关。探测系统包括导航盒、姿态传感器、深度传感器,以及可以180°旋转的云台,导航盒可以为系统提供方位信息,通过内部功能设置,可以使机器人朝着某一固定方向行驶,为寻找目标提供了强有力的支持,深度传感器用于实时监测ROV上深度计位置与水面的距离,实时反映当前ROV的下潜深度。180°旋转云台可以搭载上水下摄像机。

(3)电子控制系统

电子控制系统是水下机器人的核心部分,由计算机和接口电路组成,是水下机器人的大脑。电子控制系统实时地接收并处理水面指令,同时采集潜航体自身的各种图像信息和状态信息进行处理、回送,从而实现实时遥控和状态检测。

(4)通信系统

ROV内置分布式智能控制系统,这是一种多点下传网络,允许最多128个设备的数据信息通过单个RS485串行网络连接在一起,并受主处理器的独立控制。母船上的控制台控制水下ROV的运动和动作,显示并记录来自ROV传感器的数据和图像。驾驶员通过控制台与ROV进行通信。

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