[发明专利]一种多水下机器人半物理仿真系统及其控制方法

摘要

本发明涉及一种多水下机器人半物理仿真系统及其控制方法，包括：视景显示计算机，与虚拟环境计算机进行网络通信连接；虚拟环境计算机存有各水下机器人的运动学、动力学模型，通过模型解算，生成各种虚拟传感器设备信息；电气转接装置将虚拟环境计算机扩展卡的标准电缆接口转接为可与多水下机器人机载自动驾驶仪方便连接的接口；机载自动驾驶仪为真实的水下机器人软硬件控制系统，根据自身的运动规划和闭环控制系统生成执行器控制量经由电气转接装置发送给虚拟环境计算机，根据使命需求通过虚拟环境计算机向其它机器人系统发送协作信息。本发明可方便扩展传感器和设备节点，系统扩展性好、可移植性高，便于配置各种类型的水下机器人。

主权项

一种多水下机器人半物理仿真系统，其特征在于包括：视景显示计算机(1)，虚拟环境计算机(2)，电气转接装置(3)以及机载自动驾驶仪(4)，其中：视景显示计算机(1)，与虚拟环境计算机(2)进行网络通信连接，实现海底地形、障碍物、涌流和声纳传感器数据的模拟，以及各水下机器人位姿的三维立体显示；虚拟环境计算机(2)，存有各水下机器人的运动学、动力学模型，通过模型解算，生成各种虚拟传感器设备信息，以实现水下机器人的自主闭环控制，同时完成模拟各种故障状况，以及模拟水声信道实现多机器人协作信息的转发；电气转接装置(3)，将虚拟环境计算机(2)扩展卡的标准电缆接口转接为可与多水下机器人机载自动驾驶仪(4)方便连接的接口；机载自动驾驶仪(4)，为多套，为真实的水下机器人软硬件控制系统，通过电气转接装置(3)获取虚拟环境计算机(2)的传感器数据，根据自身的运动规划和闭环控制系统生成执行器控制量经由电气转接装置(3)发送给虚拟环境计算机(2)，同时根据使命需求通过虚拟环境计算机(2)向其它机器人系统发送协作信息。