[发明专利]一种欠驱动水下机器人远距离精确自主搭载对接控制方法

摘要

本发明公开了一种欠驱动水下机器人远距离精确自主搭载对接控制方法。航渡过程：基于预知基站位姿信息，控制水下机器人航行至对接起始点；粗对准过程：航行过程中采集基站定位信息，直到基站定位信息稳定；精对准过程：实时地对水下机器人的航线、航行姿态进行微调，直到水下机器人与基站横向和垂向偏差满足搭载对接要求；对接过程：水下机器人进入到基站内后迅速停止，水下机器人主推持续工作，待基站完成对水下机器人的夹持动作后，主推关闭；退出过程：水下机器人和基站完成能量与信息交换后，基站松开水下机器人后，水下机器人开始倒车。本发明无须任何人工干预，从较远的距离以全自主的方式，完成与基站的精确对准直到对接。

主权项

一种欠驱动水下机器人远距离精确自主搭载对接控制方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一：航渡过程：基于预知的基站位姿信息，控制水下机器人航行至对接起始点，预知的基站位姿信息为基站上搭载对接装置大地坐标系下GPS纬度、GPS经度、相对水平面深度、横滚角、俯仰角及艏向角；步骤二：粗对准过程：控制水下机器人按照预定的航线进行航行，航行过程中调整姿态，保证速度、深度和艏向控制稳定，利用水下机器人的水下声学超短基线定位系统对基站引导定位信息进行收集，直到引导定位信息数量大于门限值，并且引导定位信息连续稳定；步骤三：精对准过程：对稳定的基站引导定位信息进行处理，完成水下机器人载体坐标系下基站位置的精确估计，根据基站引导定位信息实时地对水下机器人的航线、航行姿态进行微调，直到水下机器人与基站横向和垂向偏差满足搭载对接要求；步骤四：对接过程：水下机器人进入到基站内后载体运动速度迅速下降至0，此时水下机器人主推持续工作，待基站完成对水下机器人的夹持动作后，主推关闭；步骤五：退出过程：水下机器人和基站完成能量与信息交换后，基站松开水下机器人，水下机器人开始倒车，在后退距离L后，停止倒车，转入到其他作业。