面向遥自主的遥控水下机器人与水下作业技术
作者:黄海 李新飞
ISBN:978-7-5661-2246-9
开本:16
页数:288
价格:77
内容简介
本书为海洋科技出版工程系列图书,系统讲述了ROV的控制系统、仿真系统、推进系统与水下作业技术。 全书分为四部分共14章。第一部分为ROV基础篇,主要介绍ROV的发展、水下机器人的遥自主技术发展现状、ROV的应用及意义、ROV的建模与分析;第二部分为观察级ROV,主要介绍观察级ROV的控制系统、控制算法研究、推进器故障诊断和容错控制;第三部分为作业级ROV,主要介绍作业级ROV的运动控制系统及运动仿真、推进系统分析及推力分配方法、液压推进器动力学建模及推力控制方法、液压系统建模及水下作业仿真、ROV的收放系统;第四部分为ROV的遥自主技术,主要介绍基于深度学习的水下机器人目标识别技术、目标测距技术、目标跟踪技术,以及水下机器人遥自主作业控制实例。
目录列表

目录


第一篇ROV基础篇

第1章绪论

1.1引言

1.2ROV发展综述

1.3水下机器人的遥自主技术发展现状综述

1.4ROV的应用和意义

第2章ROV的建模与分析

2.1引言

2.2ROV的运动学模型

2.3ROV的受力模型分析

2.4ROV的动力学模型

2.5ROV空间操纵运动方程

2.6小结

第二篇观察级ROV

第3章观察级ROV的控制系统

3.1引言

3.2ROV的初步设计

3.3ROV的控制系统结构

3.4ROV的水面控制系统

3.5ROV的底层嵌入式控制系统

3.6水下机器人的遥自主控制体系结构

3.7小结

第4章观察级ROV的控制算法研究

4.1引言

4.2S面控制器

4.3模糊神经网络控制

4.4基于扩展函数的递归模糊神经网络控制器

4.5试验结果与比较

4.6小结

第5章观察级ROV的推进器故障诊断和容错控制

5.1引言

5.2推进器的布置和建模

5.3推进器的故障诊断

5.4推进器的容错控制

5.5仿真和试验结果

5.6小结

第三篇作业级ROV

第6章作业级ROV运动控制系统分析及运动仿真

6.1引言

6.2作业级ROV控制功能分析

6.3作业级ROV运动控制系统设计

6.4作业级ROV运动响应分析

6.5作业级ROV动力定位动态仿真

6.6小结

第7章作业级ROV推进系统分析及推力分配方法

7.1引言

7.2作业级ROV推进系统数学建模

7.3过驱动矢量推进ROV的推力分配仿真

7.4直接逻辑方法的推力分配仿真

7.5伪逆推力方法的推力分配仿真

7.6四种推力分配方法消耗功率对比

7.7小结

第8章液压推进器动力学建模及推力控制方法

8.1引言

8.2考虑推进器推力约束的ROV推力控制系统

8.3电液伺服阀控制液压推进器动力学建模

8.4伺服阀控制液压马达及螺旋桨的仿真模型

8.5考虑液压推进器的作业级ROV运动控制仿真

8.6小结

第9章ROV液压系统建模及水下作业仿真

9.1引言

9.2ROV液压系统的组成及控制原理

9.3基于AMESim的ROV液压系统建模与仿真

9.4ROV液压系统的AME建模

9.5联合仿真模型的建立

9.6运动工况仿真分析

9.7机械手作业工况仿真分析

9.8不同参数对系统性能的影响

9.9小结

第10章ROV的收放系统

10.1引言

10.2A型架收放系统的机构

10.3A型架收放系统的控制系统

10.4中继器

10.5小结


第四篇ROV的遥自主技术

第11章基于深度学习的水下机器人目标识别技术

11.1引言

11.2Faster R-CNN深度学习目标识别方法

11.3样本不足条件下数据增广方法

11.4小目标的智能识别方法

11.5小结

第12章水下机器人的目标测距技术

12.1引言

12.2水下摄像机的标定方法

12.3改进的SIFT立体匹配算法

12.4区域生长算法生成视差图

12.5实验结果分析

12.6小结

第13章水下机器人目标跟踪技术

13.1引言

13.2Camerashift目标跟踪方法

13.3基于核化相关滤波的高速目标跟踪算法

13.4水下机器人遥自主目标跟踪的实验结果

13.5小结

第14章水下机器人遥自主作业控制实例

14.1引言

14.2遥自主水下机器人的手艇协调运动轨迹规划

14.3遥自主水下机器人的手艇协调运动控制

14.4水下机器人遥自主目标抓取作业试验

14.5小结

参考文献