[发明专利]一种水下机器人姿态控制方法、设备及存储设备

说明书

本发明提供了一种水下机器人姿态控制方法、设备及存储设备，所述方法包括步骤：建立水下机器人的坐标系；以所述坐标系建立水下机器人电机布局方式；建立水下机器人的控制系统模型；设定所述控制系统模型中的传递函数及电机模型；进行坐标变换，建立世界坐标系和水下机器人坐标系的联系；完成水下机器人的姿态控制。一种水下机器人姿态控制设备及存储设备，用来实现所述方法。本发明在水下机器人受到扰动的情况下可以高效实时地对其姿态进行控制。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种水下机器人姿态控制方法、设备及存储设备。

背景技术

水下机器人需要实现的两项重要功能为：水下定点拍摄和水下定点采样。这两项功能的基础在于，水下机器人能在水下复杂水流环境中实现姿态的稳定控制。因此，实现水下机器人在复杂水下工况中的姿态稳定就成为业界关注的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种水下机器人姿态控制方法、设备及存储设备，在水下机器人受到扰动的情况下可以高效实时地对其姿态进行控制，从而有效解决上述技术问题。

本发明提供的技术方案是：一种水下机器人姿态控制方法，所述方法包括步骤：建立水下机器人的坐标系；以所述坐标系建立水下机器人电机布局方式；建立水下机器人的控制系统模型；设定所述控制系统模型中的传递函数及电机模型；进行坐标变换，建立世界坐标系和水下机器人坐标系的联系；完成水下机器人的姿态控制。存储设备，所述存储设备存储指令及数据用于实现所述一种水下机器人姿态控制方法。一种水下机器人姿态控制设备，所述设备包括处理器及所述存储设备；所述处理器加载并执行所述存储设备中的指令及数据用于实现所述的一种水下机器人姿态控制方法。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种水下机器人姿态控制方法、设备及存储设备，通过解耦式布局水下机器人电机获得水下机器人各个轴的解耦控制方式，然后通过回归拟合方式得到电机模型，再通过设定好的各种传递函数确定各部位输入输出关系，最后通过坐标变换将世界坐标系与机器人坐标系建立关系，从而在水下机器人受到扰动的情况下可以高效实时地对其姿态进行控制。

附图说明

图1是本发明实施例中水下机器人姿态控制方法的整体流程图；

图2是本发明实施例中水下机器人坐标系及电机布局示意图；

图3是本发明实施例中水下机器人姿态控制系统模型示意图；

图4是本发明实施例中电机占空比与力拟合示意图；

图5是本发明实施例中电机占空比与电机输出力拟合曲线示意图；

图6是本发明实施例中坐标变换示意图；

图7是本发明实施例的硬件设备工作示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述，下文中提到的具体技术细节，如：方法，设备等，仅为使读者更好的理解技术方案，并不代表本发明仅局限于以下技术细节。

本发明的实施例提供了一种水下机器人姿态控制方法、设备及存储设备。请参阅图1，图1是本发明实施例中水下机器人姿态控制方法的整体流程图，所述方法由硬件设备实现，具体步骤包括：

S101：建立水下机器人的坐标系，包括：移动坐标系，具体为：为x轴、y轴和z轴；旋转坐标系，具体为：l轴、m轴和n轴。