本帖最后由 heroe1 于 2014-2-11 10:04 编辑
作为无人驾驶系列的一个扩展,我们继无人驾驶汽车和四旋翼飞行器的博客之后中,展示一个新型的无人驾驶利器——水面无人艇,这样我们就涵盖了海陆空全部的无人驾驶器,当然由于新的应用场合,其设计的思路也会有所不同,本次博客将带您了解一个全新的设计。
有何用途
水面无人艇是随着目前海洋探测、湖泊和内河中水文探测监控的需求而出现的,能够携带测量设备自动完成遥控、自动路径规划、海洋参数的检测与无线传送等工作。
作为一个高度自动化的设备,其能够完成的工作有 (1)具有遥控控制和自主航行能力; (2)无线视频数据的传输能力,能够通过无线回传测量数据; (3)能够按指定航行路径,具有航线自纠正以及自稳定功能; (4)具有健康监控,以及故障预测和诊断功能; (5)具有自主避碰/避危规划能力; 整体设计 这是主控船与无人艇部分的通讯,主控船部分主要负责遥控无人艇,下发控制指令和规划航迹点以及监控无人艇运行状态等。主控的这个船是测量人员所在的测量中心,配置了无线通讯模块,同无人艇进行通讯,同时也可以接收来自无人艇的测量数据。主控船通过模拟无线遥控手柄,可以遥控无人艇的航行;可以在数字控制与模拟控制之间进行切换。配有数字视频无线接收装置,可以接收来自无人艇上的视频图像,并能够控制云台旋转。主控船负责同无人艇实现人机交互,因此在主控船上,要能够方便的实现路径的规划,以及无人艇运行状态的显示。 无人艇部分主要有底层控制器,主要负责动力的控制,如舵,还有主机和发电机的控制;智能航行部分主要负责自动导航功能和自动避障等功能;健康监控主要实现无人艇运行状态监控;数据采集模块主要负责船的测量数据采集;无线通讯部分主要是同母船进行通讯。 控制系统的组成 无人测量艇的硬件构成可分为用于自动控制无人艇航行的控制设备和用于测量水文情况的测量设备。控制中心采用嵌入式工业电脑、GPS、激光扫描仪、以太网交换机等,而测量设备采用声呐、多波束测深仪、侧扫声呐、前视声纳等。在整体上面可以将整个无人艇划分为无线通讯、艇底层控制、智能航行、数据采集、自主监控和主控船六大模块。 1 无线通讯主要是包含了数据传输系统,图像传输系统以及模拟无线遥控系统; 2 艇的底层控制主要包含了船的舵机、倒航斗以及油门的控制; 3 智能导航系统,主要包括了自主导航系统,轨迹导航系统,以及避碰避危系统; 4 数据采集主要包含了导航数据采集,以及测量数据采集系统; 5 自主监控主要包括和动力检测、健康检测以及故障自诊系统; 6 主控船主要包括了艇的状态监控,导航系统以及无线遥操作系统。
水面无人艇(二) |