挑战杯竞赛作品巨鱿仿生海底勘探智能机器人申报书

2013年浙江省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书序号： 编码： 2013年浙江省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书 作品名称： 巨鱿仿生海底勘探智能机器人 学校全称： 浙江海洋学院 申报者姓名 （集体名称）： 类别：自然科学类学术论文 哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 科技发明制作I类 科技发明制作II类1说 明1、申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2、申报者在填写申报作品情况时只需根据个人项目或集体项目填写A1或A2表，根据作品类别（自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作）分别填写B1、B2或B3表。所有申报者必须填报D表，可根据情况填写C表。科技发明制作项目分为I类（科技含量较高）和II类（投入较少的小发明），请注明。3、表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申报书可复制。4、序号、编码由浙江省第十三届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛组委会填写。5、学术论文、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文（若是外文，请附中文本），请以4号楷体打印在A4纸上，附于申报书后，字数在8000字左右（文章版面尺寸14.522cm）。6、作品申报书须按要求由各校竞赛组织协调机构统一寄送。7、寄送地址：宁波大学团委（详见通知）。8、有关参赛事宜请向竞赛组委会秘书处咨询。A1申报者情况（集体项目）说明：1必须由申报者本人按要求填写，申报者情况栏内必须填写个人作品的第一作者（承担申报作品60%以上的工作者）；2本表中的学籍管理部门签章视为对申报者情况的确认。姓 名 性别男出生年月 申报者代表情况学校全称浙江海洋学院专 业船舶与海洋工程现学历本科年级10级学制四年入学时间2010年作品全称巨鱿仿生海底勘探智能机器人毕业论文题目通讯地址浙江省舟山市文化路105号邮政编码单位电话常住地通讯地址浙江省舟山市文化路105号86号信箱邮政编码住宅电话其他作者情况姓 名性别年龄学历所在单位男23本科浙江海洋学院船舶与海洋工程学院男21本科浙江海洋学院船舶与海洋工程学院男19本科浙江海洋学院船舶与海洋工程学院资格认定学校学籍管理部门意见是否为2013年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的各类高等院校学生（含专科生、本科生和研究生）。是 否若是，其学号为： （部门盖章）年 月 日院系负责人或导师意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果是 否 负责人签名：年 月 日B3申报作品情况（科技发明制作）说明：1必须由申报者本人填写；2本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认； 3本表必须附有研究报告，并提供图表、曲线、试验数据、 原理结构图、外观图（照片）,也可附鉴定证书和应用证书； 4作品分类请按照作品发明点或创新点所在类别填报。作品全称巨鱿仿生海底勘探智能机器人作品分类（A）A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等）作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标1、发明目的： 由于人类对海域和广大的深海区还调查得很不够，大洋中海底矿产如何开采等待人类解决。随着石油、天然气等海洋资源的开发从近海延伸到深海，水下机器人(也称无人潜水器或航行器)因其安全、高效、作业深度大、能在水下长时间工作而日益成为开发海洋资源的重要工具。设计ROV为海底矿场资源勘测，钻探、取样的作业型机器人。 传统有缆ROV通过与水面相联的脐带电缆获取信号和能源，技术要求和成本也相对较低。但其活动范围受到脐带电缆的制约，特别是在复杂水下环境下易造成缠绕事故，设计创造性的采用无线遥控模式。 本设计ROV使用6个腕足和2个触手，行动迅速，腕足灵活自如，能够进行抓取物体、游动行走自如。2、发明灵感： 巨鱿Giant Squid是头足纲的软体动物，反应极为灵敏，行动十分迅速，巨大的身躯在海中矫健如飞，多个。头部两侧具有一对发达的眼和围绕口周围的有8只腕足和2条长长的用于进食的触角。鱿鱼喷射如水下火箭，行动迅速，腕足灵活自如，隐藏于它们吸盘中的微型钩子可以牢牢锁定猎物，捕食食物时用触腕缠住将其吞食。本设计从海洋中巨型鱿鱼获取灵感，仿生鱿鱼的灵感。 本设计的ROV安装四个垂直推进器，采用陀螺仪和三轴加速度计传感器，使用PID自动控制技术，能够使得ROV克服各种内外干扰，保持自平衡，如同巨大的鱿鱼在海中矫健如飞。综合设计以适应水下复杂的海底环境，执行多种水下作业任务。 图1 “巨鱿”ROV的俯视图及正视图3、总体设计： 整个系统由机械腕足及控制模块、动力推进及姿态调节模块、无线视频收发模块、电源模块、智能控制器，人机操作部分，及其他辅助设备。主体为橄榄椭球结构，上部为浮体，下部为主负载。整体结构采用了分层式造型，整体分为顶层、中层和底层三层，两边辅以高强度的树脂边框。顶层主要用来安装固定后面采用的浮力块，而中层主要用来安装固定装载有控制元件的浮力筒和悬挂推进器，下层主要是留出安装后续的扩展设备，譬如机械手，配重块之类。三层的所有零件基本上都采用不锈钢饭金件以保证强度。 根据仿鱿鱼特性，仿生鱿鱼腹部为浮体材料，使得机器人能在海中沉浮，仿生腕足的多个机械手臂，能在海底各种作业。例如进行海底表层钻探时，钻杆从主体中间深入海底，绕口周围多个机械臂如鱿鱼腕足牢牢的抓固在海底，保证钻探的稳定性；单个机械手臂可进行水下物品抓取采样；多个机械臂进行协同运作，如爬行动物一样在海底行走。4、主体框架设计： 主结构采用升降及平衡设置模块设计，以鱿鱼仿生为主体，使用错落粗管鳐板式调节平衡。ROV除承受自身重量外，ROV经常需携带一些外载荷，完成一些特殊作业任务，如携带吸泥泵、机械爪、海底钻探取样器等作业工机具，尤其是在深水作业中，尽可能具备各种能力，能完成所需的各种作业，减少了ROV往返支持船甲板与水下作业现场路程与时间，极大提升ROV作业能力与工作效率。由于要求体积很小，各部分必须高度集成，充分利用空间，因而设计巨鱿ROV本体的总布置。主结构由7部分组成，分别是：基础框架、上尾舱、下尾舱、左前舱、右前舱、底座、防撞架，其中基础框架为结构的核心参照和承力结构。基础框架的上部为吊点，下方连接底座。圆环状舱之间形成各种仪器装置的安装空间。图2 巨鱿仿生海底勘探智能机器人作品的科学性先 进性（必须说明与现有技术相比、该作品是否具有突出的实质性技术特点和显著进步。请提供技术性分析说明和参考文献资料）1、科学性及先进性海洋中蕴藏着丰富的生物资源和矿产资源，随着陆地资源的枯竭，海洋资源的开发利用对人类发展和社会进步的推动作用越趋明显。随着石油、天然气等海洋资源的开发从近海延伸到深海，水下机器人(也称无人潜水器)因其安全、高效、作业深度大、能在水下长时间工作而日益成为开发海洋资源的重要工具。ROV因其经济性好、下水出水灵活性高、环境适应性好、作业效率高、使用有效等优点，得到了迅速发展。随着功能及可靠性的迅速提高，ROV越来越被广泛地应用于海洋资源开发、水下工程、海底调查、打捞作业等领域。2、参考文献1王建国.水下机器人运动控制与故障诊断技术研究D.哈尔滨工程大学,2011.2郑昆山.基于喷水矢量推进水下机器人设计与研究D.国防科学技术大学, 20103吴恭兴.无人艇操纵性与智能控制技术研究D.哈尔滨工程大学,20114姜大鹏.多水下机器人协调控制技术研究D.哈尔滨工程大学,2011.5王建国.水下机器人运动控制与故障诊断技术研究D.哈尔滨工程大学,20116封锡盛.从有缆遥控水下机器人到自治水下机器人J.中国工程科学,2000,(12).7梁霄.微小型水下机器人运动控制及可靠性研究D.哈尔滨工程大学,20098李锡群,王志华.无人水下航行器(UUV)技术综述J.船电技术,2003,(06).9喻丹.机动车驾驶人行为建模及可靠性分析D.长沙理工大学,2011.10 齐林庆.自主式水下机器人测控系统软件设计与实现D.中国海洋大学, 2011作品在何时、何地、何种机构举行的评审、鉴定、评比、展示等活动中获奖及鉴定结果申报国家发明专利“巨鱿仿生海底勘探智能机器人”申请号20130084513.0 2013年03月18日作品所处阶 段（ B ）A实验室阶段 B中试阶段 C生产阶段D （自填）技术转让方式专利一次性转让作品可展示的形 式实物、产品 模型 图纸 磁盘 现场演示 图片 录像 样品使用说明及该作品的技术特点和优势，提供该作品的适应范围及推广前景的技术性说明及市场分析和经济效益预测仿生机器人适用海底复杂环境和多种任务要求，应用前景广泛。专利申报情况提出专利申报申报号0130084513.0申报日期 2013年03月18日已获专利权批准批准号批准日期 年 月 日未提出专利申请科研管理部门签 章 年 月 日C.当前国内外同类课题研究水平概述 说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写； 2.填写此栏有助于评审。 ROV是最早得到开发和应用的无人潜水器，其研制始于20世纪50 年代。1960 年美国研制成功了世界上第一台ROV- / CURV10。1966 年它与载人潜器配合，在西班牙外海找到了一颗失落在海底的氢弹, 引起了极大的轰动，从此ROV技术开始引起人们的重视。由于军事及海洋工程的需要及电子、计算机、材料等高新技术的发展，20世纪70 年代和80年代，ROV 的研发获得迅猛发展，ROV 产业开始形成。1975年, 第一台商业化的ROV - / RCV- 1250问世。在ROV 技术研究方面，美国、加拿大、英国、法国、德国、意大利、俄罗斯、日本等国处于领先地位。 我国对于水下机器人的研究与开发起步较晚，从七十年代末才开始研究，相比于欧美国家和日本，我国一直处于落后水平。从七十年代末起，中国科学院沈阳自动化研究所和上海交通大学开始从事ROV的研究与开发工作，合作研制了我国第一个ROV“海人一号”，“海人一号”是我国独立自主研发的第一台大型水下机器人，在我国这是一项开拓性工作，它的成功开辟了我国水下机器人研究的新领域。近二十年来，我国的水下机器人研究有了飞速发展，能够制造大中小型各种ROVs，在ROV的研制与开发方面也基本能够满足国内需求，在国际上也占有一席之地。 随着开发利用海洋资源的进程和关键技术的日趋成熟，可以预期， ROV 会在作业能力、小型化及可靠性方面获得突破，适应能力将更好, 应用会更广泛，在海洋资源开发利用、海底探测、水下工程、水下救助、军事和国防建设等方面将发挥更大的作用。D.推荐者情况及对作品的说明推荐者情况姓 名谢永和性别男年龄46职称教授工作单位浙江海洋学院船舶与海洋工程学院通讯地址浙江省舟山市定海区文化路109号船舶与海洋工程学院邮政编码 单位电话住宅电话推荐者所在单位签章（签章） 年 月 日 请对申报者申报情况的真实性作出阐述请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价其它说明推荐者情况姓 名张兆德性别男年龄49职称教授工作单位浙江海洋学院船舶与海洋工程学院通讯地址浙江省舟山市定海区文化路109号船舶与海洋工程学院邮政编码 单位电话 住宅电话 推荐者所在单位签章（签章） 年 月 日请对申报者申报情况的真实性作出阐述 请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价其它说明 学校组织协调机构确认并盖章（团委代章） 年 月 日校主管领导或校主管部门确认盖章年 月 日E浙江省组委会秘书处资格和形式审查意见组委会秘书处资格审查意见审查人（签名）年 月 日组委会秘书处形式审查意见审查人（签名）年 月 日组委会秘书处审查结果合格 不合格负责人（签名）年 月 日112013年浙江省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛作品说明书巨鱿仿生海底勘探智能机器人浙江海洋学院1目 录1、研究意义22、创新之处23、设计灵感34、主体框架设计55、动力推进及姿态调节系统56、垂直推进及姿态调节系统77、垂直推进控制调试系统88、腕足设计及控制系统89、机械手臂系统910、无线视频传输系统1111、电控系统1212、应用前景1213、后续工作计划12附件一14附件二15巨鱿仿生海底勘探智能机器人1、研究意义海洋中蕴藏着丰富的生物资源和矿产资源，随着陆地资源的枯竭，海洋资源的开发利用对人类发展和社会进步的推动作用越趋明显。辽阔的海洋中已发现的海底固体矿产主要有20多种。我国大陆架浅海区广泛分布有铜、煤、硫、磷、石灰石等矿。海滨沉积物中有许多贵重矿物，我国近海海域也分布有金、锆英石、钛铁矿、独居石、铬尖晶石等经济价值极高的砂矿。深海锰结核，据估计其蕴藏量达16000多亿吨，约含锰2000多亿吨，铜50多亿吨，镍90多亿吨，钴30亿吨，相当于陆地矿山中储有铜的50倍，锰的200倍，镍的600倍，钴的3000倍。并且继续增长，可以毫不夸张地说，深海大洋锰结核矿是人类“用之不竭的资源”。海洋中富含大量可燃冰，可燃冰是一种被称为天然气水合物的新型矿物，在低温、高压条件下，由碳氢化合物与水分子组成的冰态固体物质。据测算，仅我国南海的可燃冰资源量就达700亿吨油当量，约相当于我国目前陆上油气资源量总数的1/2。由于人类对海域和广大的深海区还调查得很不够，大洋中海底矿产如何开采等待人类解决。随着石油、天然气等海洋资源的开发从近海延伸到深海，水下机器人(也称无人潜水器或航行器)因其安全、高效、作业深度大、能在水下长时间工作而日益成为开发海洋资源的重要工具。本设计ROV为海底矿场资源勘测钻探、取样的作业型机器人。2、创新之处传统有缆ROV通过与水面相联的脐带电缆获取信号和能源，技术要求和成本也相对较低。本设计从海洋中鱿鱼获取灵感，仿生鱿鱼的灵感，本ROV使用6个腕足和2个触手，通过天线遥控技术，可以使其行动迅速，腕足灵活自如，能够进行抓取物体、游动行走自如。但其活动范围受到脐带电缆的制约，特别是在复杂水下环境下易造成缠绕事故，根据本比赛要求穿过多个限宽门，本设计创造性采用无线遥控模式。而且本设计的ROV安装一对分布于两侧的水平推进器四个垂直推进器，采用陀螺仪和三轴加速度计传感器，使用PID自动控制技术，能够使得ROV克服各种内外干扰，保持自身平衡，如同巨大的鱿鱼可以在海中行动自如。综合可以得出该设计以适应水下复杂的海底环境，执行水下作业任务。3、设计灵感巨鱿Giant Squid(拉丁文Architeuthis Dux)。鱿鱼是头足纲的软体动物，反应极为灵敏，行动十分迅速，巨大的身躯在海中矫健如飞。头部两侧具有一对发达的眼和围绕口周围的有8只腕足和2条长长的用于进食的触角。鱿鱼喷射行进时如水下火箭，腕足灵活自如，捕食食物时隐藏于它们吸盘中的微型钩子可以牢牢锁定猎物，用触腕缠住将其吞食。得到鱿鱼特性的启发，整个系统由机械腕足及控制模块、动力推进及姿态调节模块、无线视频收发模块、电源模块、智能控制器人机操作部分及其他辅助设备组成。ROV主体为橄榄椭球结构，上部为浮体，下部为主负载。整体结构采用了分层式造型，整体分为顶层、中层和底层三层，两边辅以高强度的树脂边框。顶层主要用来安装固定后面采用的浮力块，而中层主要用来安装固定装载有控制元件的浮力筒和悬挂推进器，下层主要是留出安装后续的扩展设备，譬如机械手，配重块之类。三层的所有零件基本上都采用不锈钢饭金件以保证强度。图1 巨鱿ROV机器人总体结构示意图根据鱿鱼特性，仿生鱿鱼腹部为浮体材料，使得机器人能在海中沉浮，仿生腕足的多个机械手臂，能在海底进行各种作业。例如进行海底表层钻探时，钻杆从主体中间深入海底，绕口周围多个机械臂如鱿鱼腕足牢牢的抓固在海底，保证钻探的稳定；单个机械手臂可进行水下物品抓取采样；多个机械臂进行协同运作，如爬行动物一样在海底行走。（如图2）图2 ROV海底行走示意图 图3 巨鱿ROV的俯视图4、主体框架设计主结构应用升降及平衡设置模块，通过鱿鱼仿生，使用错落式粗管鳐板调节平衡。ROV除承受自身重量外，经常需携带一些外载荷，以完成一些特殊作业任务，如携带吸泥泵、机械爪、海底钻探取样器等作业工机具，这在深水作业是十分具有现实意义的。不仅减少了ROV往返支持船甲板与水下作业现场的路程与时间，而且极大提升了ROV作业能力与工作效率。由于设计要求体积很小，各部分必须高度集成，充分利用空间，因而巨鱿ROV本体的总布置设计需要十分紧凑。主结构由7部分组成，分别是：基础框架、上尾舱、下尾舱、左前舱、右前舱、底座、防撞架，其中基础框架为ROV整体结构的核心参照和，同时也是ROV的主要承力结构。基础框架的上部为吊点，下方连接底座。圆环状舱之间为各种仪器装置的安装空间。5、动力推进及姿态调节系统水下机器人的运动都是靠推进器来实现，一般水下机器人要求能实现水下空间的六自由度运动，三个平移运动即进退、升降、侧移，三个回转运动即转向、俯仰和横摇。本作业型机器人主要定位在完成水下任务上，要求能快速准确的到达观测目标所在地，所以对于平移运动的要求高于回转运动，而在三个姿态角方面，航向角直接关系到水下机器人的前进方向，是最重要一个姿态角，所以2个水平推进器要求推力大，转速控制精度高（安装光电编码转速反馈），俯仰角主要关系到机器人的爬坡运动，但是这种工况比前进运动出现得相对少一些，所以重要性相对次之。本作业型机器人的机动特性要求并不高，所以主要定位于实现三个平移运动和转向运动。水下机器人要求实现的运动即自由度直接影响到后面推进器数量和布局。装备在ROV的外载荷是静态的，设计 ROV常保持略正浮力状态，以保证ROV失控后后，能利用其自身正浮力漂浮至海面，能被快速搜查与打捞上来。图4 水平推进器轴线布置图由于本机器人侧重于水下勘探作业，而非进行远距离航行，故驱动系统主要进行上下运动，保证推进灵活性。因前期控制开支，减少电机数量，布置2个水平推进器和4个垂直推进器。要求电机可以控制调速，正反转倒车。电机采用高性能直流无刷电机，大功率推进电机。水平推进器沿纵向布置，与浮心具有同等高度。垂直推进器沿垂向布置，与浮心具有同样的纵向坐标。相比于单垂直推进器的设计，左右两个垂直推进器设计具备更佳的横倾调节能力。图5 电子调速电路图本次水下机器人的推进器均采用自主设计组装形式。推进器主要由推进电机、连接架、螺旋桨、导流罩和传动轴几大部分组成。其主要工作原理为通过电子调速器调节电机转速，使之与螺旋桨转速匹配，然后推进电机通过联轴器与传动轴连接，从而带动螺旋桨旋转，电子调速电路如下图所示。选择上图这种布局方式主要是考虑到它的水平机动性较好，推力平稳。可知，当使用的推进器性能差别不大而且a角取5o(仍可根据后续实际情况调整)时，损失在y轴方向的推力和的转矩都会相当小，在推进器推力有限时，采用这种方式的布局能够合理的增加推力，使造成的扰动最小。图6 机器人控制流程图6、垂直推进及姿态调节系统平衡调节装置：利用了陀螺仪高速回转体的动量矩敏感壳体相对于惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动平衡检测装置，本设计采用ITG3200三轴数字陀螺仪，采用BMA180三轴加速度计，使用了PID自动控制系统。图7 USB转UART接口板电路原理图左前方电机顺时针旋转，使用反桨；右前方电机逆时针选择，使用正桨。左后方电机逆时针选择，使用正桨；右前方电机顺时针旋转，使用反桨。下载程序时，先关闭主板电源，把USB线一端连接到计算机上，另一端接到转换电路的USB端口上，若连接正确，打开主板电源就可以按照下载程序的要求工作。7、垂直推进控制调试系统控制界面显示：控制器驱动马力向上（THROTTLE向上运动），马力下拉（THROTTLE向下运动）；ROV俯仰向上 (PITCH状态条向上运动)和俯仰向下(PITCH向下运动)；航行器舷侧向左(ROLL状态条向左运动)，舷侧向右(ROLL向右运动)；方向舵向左(YAW向左)，方向舵向右(YAW状态条向右)。图8 垂直推进器控制系统界面调试图8、腕足设计及控制系统ROV腕足具有多个自由度使运动的灵活性大大增强。它可以通过调节腿的长度保持身体水平也可以通过调节腿的伸展程度调整重心的位置使其不易翻倒提高了结构的稳定性。为使腕足协调稳定运动从机械结构设计到控制系统算法都比较复杂，但是相比自然界的真实鱿鱼，仿生腕足的机动性仍有较大差距。图9 ROV工作图巨鱿ROV在水中快速航行前进时，为减少航行阻力，腕足收缩在一起，开启巡航模式；当进行钻探采样等作业时，为保持ROV主题稳定，腕足可以展开牢牢抓扣住海底土壤，形成作业支架；当遇到海底复杂地形时，为保持安全稳定，可以开启海底爬行模式，此时ROV就会如鱿鱼般在海底灵活自如。当ROV进行上浮，仿生鱿鱼会开启反向喷射器利用水的反推力使其快速上升，同时使用灵活柔软的腕足，上游到海面。部分模式如下图所示。图10 ROV巡航图9、机械手臂系统机械臂的基座、大臂和小臂由三个转动关节依次连接，参照人类上肢，这三个转动关节分部被称作“腰关节”、“肩关节”和“肘关节”，前三个关节的作用是将末端执行器送达预定位置，而末端执行器的姿态则由腕部状态确定，腕部多采用两自由度或三自由度的结构。对于抓取作业，则可通过腕部动作对作物进行分离而尽量少用大关节。关节型机械臂的主要缺点是坐标计算及控制较复杂，定位精度差，由于转动关节太多，不适于重载，对于水下作业机械手来说，每增加1个自由度都要耗费巨大的成本。因此也可以将ROV定义为动作灵活，通用性强，而且样品本身重量并不大，采样定位精度要求也不高的较低价机械手。图11 ROV机械手示意图由于ROV腕足数量较多，安装大量舵机，自由度较高，控制系统非常复杂，为此选用以AVR单片机的32位高速CPU，处理速度更快，控制更精确，运行更稳定。波特率9600。由于舵机需要很多的电流，使用大功率驱动芯，进行驱动片，整个控制板可以同时控制32路舵机，如下图所示。图12 机械腕足控制板腕足控制程序：单个舵机移动：指令格式：#P. Trn。=舵机号，范围1-32（十进制数），=脉冲宽度（舵机位置），范围5002500。单位s（微秒）。=移动到指定位置使用的时间，对所有舵机有效（范围：100-9999）。rn = 十六进制数0x0d，0x0a（回车符），指令结束符。执行动作组设计：指令格式：#G#G Crn。=动作组编号，范围1-n（十进制数，n为实际最大编号），=循环次数，范围1999（十进制数）。图13 工作板10、无线视频传输系统无线图像监控系统的基本组成：前端为摄像机、解码器，与闭路监控系统相同；终端为编译器及电脑显示，与闭路监控系统相同。接收机主要特点：5.8GHz视频/音频同步接收（兼容PAL和NTSC），直流9-12V工作电压（可采用3S锂电池供电），工作电流：170mA。 8个工作通道，DIP开关选择设置。高可靠性、稳定性，使用数字锁相环电路，无温飘现象，低杂波泄漏，附合CE、FCC要求， 提供两路独立的视频/音频输出端口。 图14 FPV远距离5.8G 500mv无线图传系统发射机主要特点：5.8GHz视频/音频同步传输（兼容PAL和NTSC），紧凑结构，体积小，发射功率大(500mW)，集成微型风冷散热器，发热量小，工作效率高，采用大规模集成电路，可靠性高，工作电压直流7.4V-13V，图15 AV信号接收器工作频率：CH1:5705 CH2:5685、CH3:5665 CH4:5645、CH5:5885 CH6:5905；CH7:5925 CH8:594511、电控系统控制方式：采用无线遥控方式、半潜巡航设计。无线遥控：背鳍露出天线，天线防水，潜入水下1米，岸上也可接收信号进行工作，潜水状态时进入无人自动工作状态，天线收缩自动控制。12、应用前景仿生机器人适用海底复杂环境和多种任务要求，应用前景广泛。13、后续工作计划第二期：300米水下作业机器人，海底采矿、水下机器人组网，通信协同，类似水下Zigbee，水下变形金刚、吸盘式机械手。基于LabVIEW控制面板的PC机、遥控信号发射台以及执行装置。PC机上的控制面板用于设置刺激参数，遥控信号发射台由接口电路和发射模块组成，用于将控制信号发送出去，机器人本体执行控制器由单片机和功能电路组成，用于接收指令并产生执行信号。岸基遥控支持操作平台系统，激光定位系统，航行轨迹显示。水下无线输电：电磁转化-磁耦合能量、激光输电光电-光纤输电、热电技术、超声波-压电材料（波长控制）、射频供电。 图16 制作人员与ROV附件一主体框架板切割图主体支撑架及配件切割部分样品图附件二巨鱿腕足编程设计按图中的标注示意我们来分析前进动作指令。前进动作：#1P1500#2P1500#3P838#4P894#6P1500#7P1000#8P781#10P1500#11P810#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1500#18P2331#19P2106#21P1500#22P1993#23P2021T300第一步：1腕足，3腕足，5腕足抬起。第七步：1腕足，3腕足，5腕足抬起。#1P1500#2P1200#3P838#4P894#6P1500#7P1000#8P781#10P1200#11P810#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1800#18P2331#19P2106#21P1500#22P1993#23P2021T300第二步：1腕足，3腕足，5腕足前移。第八步：1腕足，3腕足，5腕足前移。2腕足，4腕足，6腕足归位（6路,13路,21路舵机调到1500）。#1P1500#2P1200#3P1034#4P894#6P1500#7P1000#8P781#10P1200#11P1100#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1800#18P1966#19P2106#21P1500#22P1993#23P2021T300第三步：1腕足，3腕足，5腕足放下。#1P1500#2P1500#3P1034#4P894#6P1500#7P781#8P781#10P1500#11P1100#12P838#13P1500#14P2219#15P2106#17P1500#18P1966#19P2106#21P1500#22P2247#23P2021T300第四步：2腕足，4腕足，6腕足抬起。#1P1500#2P1500#3P1034#4P894#6P1200#7P781#8P781#10P1500#11P1100#12P838#13P1800#14P2219#15P2106#17P1500#18P1966#19P2106#21P1800#22P2247#23P2021T300第五步：2腕足，4,腕足，6腕足前移。，同时1腕足，3腕足，5腕足归位（2路,10路,17路舵机调到1500）。#1P1500#2P1500#3P1034#4P894#6P1200#7P1007#8P781#10P1500#11P1100#12P838#13P1800#14P1852#15P2106#17P1500#18P1966#19P2106#21P1800#22P2021#23P2021T300第六步：2腕足，4腕足，6腕足放下。待定动作#1P1500#2P1500#3P979#4P894#6P1500#7P979#8P781#10P1500#11P1034#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1500#18P1966#19P2106#21P1500#22P1993#23P2021T300上下伸展动作#1P1500#2P1500#3P979#4P894#6P1500#7P979#8P781#10P1500#11P1034#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1500#18P1966#19P2106#21P1500#22P1993#23P2021T300#1P1500#2P1500#3P1204#4P1232#6P1500#7P1232#8P1091#10P1500#11P1289#12P1204#13P1500#14P1656#15P1880#17P1500#18P1768#19P1852#21P1500#22P1711#23P1824T300#1P1500#2P1500#3P1500#4P1500#6P1500#7P1500#8P1346#10P1500#11P1500#12P1401#13P1500#14P1500#15P1599#17P1500#18P1500#19P1500#21P1500#22P1500#23P1500T300#1P1500#2P1500#3P1824#4P1740#6P1500#7P1796#8P1656#10P1500#11P1768#12P1627#13P1500#14P1232#15P1373#17P1500#18P1289#19P1289#21P1500#22P1204#23P1176T300#1P1500#2P1500#3P1500#4P1500#6P1500#7P1500#8P1346#10P1500#11P1500#12P1401#13P1500#14P1500#15P1599#17P1500#18P1500#19P1500#21P1500#22P1500#23P1500T300#1P1500#2P1500#3P1204#4P1232#6P1500#7P1232#8P1091#10P1500#11P1289#12P1204#13P1500#14P1656#15P1880#17P1500#18P1768#19P1852#21P1500#22P1711#23P1824T300扭腰动作#1P1500#2P1700#3P979#4P894#6P1700#7P979#8P781#10P1700#11P1034#12P838#13P1700#14P1909#15P2106#17P1700#18P1966#19P2106#21P1700#22P1993#23P2021T500#1P1500#2P1300#3P979#4P894#6P1300#7P979#8P781#10P1300#11P1034#12P838#13P1300#14P1909#15P2106#17P1300#18P1966#19P2106#21P1300#22P1993#23P2021T500伸臂动作#1P1500#2P1500#3P979#4P894#6P1500#7P979#8P781#10P1500#11P1034#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1500#18P1966#19P2106#21P1500#22P1993#23P2021T300#1P1500#2P1500#3P979#4P894#6P1500#7P640#8P781#10P1500#11P1034#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1500#18P2276#19P2106#21P1500#22P1993#23P2021T300#1P1500#2P1500#3P979#4P894#6P1063#7P640#8P781#10P1500#11P1034#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1880#18P2276#19P2106#21P1500#22P1993#23P2021T300#1P1500#2P1500#3P979#4P894#6P1063#7P979#8P781#10P1500#11P1034#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1880#18P1937#19P2106#21P1500#22P1993#23P2021T300#1P1500#2P1500#3P979#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1500#11P1034#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P1993#23P2021T300#1P1500#2P1500#3P669#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1500#11P1034#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P2360#23P2021T300#1P1500#2P1500#3P669#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1148#11P1034#12P838#13P2009#14P1852#15P2106#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P2360#23P2021T200#1P1500#2P1500#3P669#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1000#11P753#12P1768#13P2009#14P2219#15P1176#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P2360#23P2021T200#1P1500#2P1500#3P669#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1000#11P753#12P1768#13P2009#14P2050#15P1034#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P2360#23P2021T200#1P1500#2P1500#3P669#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1000#11P1007#12P2106#13P2009#14P2247#15P1176#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P2360#23P2021T200#1P1500#2P1500#3P669#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1000#11P753#12P1796#13P2009#14P1993#15P894#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P2360#23P2021T200#1P1500#2P1500#3P669#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1000#11P1007#12P2106#13P2009#14P2247#15P1176#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P2360#23P2021T200#1P1500#2P1500#3P669#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1000#11P753#12P1796#13P2009#14P1993#15P894#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P2360#23P2021T200#1P1500#2P1500#3P669#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1000#11P1007#12P2106#13P2009#14P2247#15P1176#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P2360#23P2021T200#1P1500#2P1500#3P669#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1000#11P753#12P1796#13P2009#14P1993#15P894#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P2360#23P2021T200#1P1500#2P1500#3P669#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1000#11P1007#12P2106#13P2009#14P2247#15P1176#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P2360#23P2021T200#1P1500#2P1500#3P669#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1000#11P753#12P1796#13P2009#14P1993#15P894#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P2360#23P2021T200#1P1500#2P1500#3P669#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1000#11P753#12P1768#13P2009#14P2219#15P1176#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P2360#23P2021T200#1P1500#2P1500#3P669#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1148#11P1034#12P838#13P2009#14P1852#15P2106#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P2360#23P2021T200#1P1500#2P1500#3P669#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1500#11P1034#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P2360#23P2021T300#1P1500#2P1500#3P979#4P894#6P1063#7P1430#8P1176#10P1500#11P1034#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1880#18P1683#19P1796#21P1500#22P1993#23P2021T300#1P1500#2P1500#3P979#4P894#6P1063#7P979#8P781#10P1500#11P1034#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1880#18P1937#19P2106#21P1500#22P1993#23P2021T300#1P1500#2P1500#3P979#4P894#6P1063#7P640#8P781#10P1500#11P1034#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1880#18P2276#19P2106#21P1500#22P1993#23P2021T300#1P1500#2P1500#3P979#4P894#6P1500#7P640#8P781#10P1500#11P1034#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1500#18P2276#19P2106#21P1500#22P1993#23P2021T300后退动作：#1P1500#2P1500#3P838#4P894#6P1500#7P1000#8P781#10P1500#11P810#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1500#18P2331#19P2106#21P1500#22P1993#23P2021T300#1P1500#2P1800#3P838#4P894#6P1500#7P1000#8P781#10P1800#11P810#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1200#18P2331#19P2106#21P1500#22P1993#23P2021T300#1P1500#2P1800#3P1034#4P894#6P1500#7P1000#8P781#10P1800#11P1100#12P838#13P1500#14P1852#15P2106#17P1200#18P1966#19P2106#21P1500#22P1993#23P2021T300目 录第一章 总 论11.1项目名称及建设单位11.2项目概况11.3结论2第二章 项目建设的必要性32.1项目建设的必要性3第三章 建设规模及建设条件43.1建设规模43.2建设条件4第四章 总体规划方案74.1设计依据74.2设计目标74.3规划原则74.4规划理念8第五章 工程建设方案95.1总体建设方案95.2建设范围105.3建设内容10第六章 节能分析216.1设计依据216.2项目所在地能源供应状况分析236.3节能分析23第七章 环境保护257.1编制依据257.2环境保护建设目标257.3环境影响因素识别267.4环境保护措施和建议267.5环境影响的综合评价28第八章 消防、劳动安全与卫生298.1消防298.2安全与卫生29第九章社会稳定风险分析319.1编制依据319.2风险调查319.3风险识别329.4风险估计339.5风险因素分析349.6风险防范和化解措施359.7风险等级及结论41第十章 项目组织管理4310.1项目组织4310.2部门职责4410.3人员培训45第十一章 项目实施进度安排4611.1项目实施内容4611.2项目实施进度计划46第十二章 工程招投标4812.1项目招标范围4812.2招标组织形式4912.3评标组织、评标原则及决标49第十三章 投资估算和资金筹措5113.1投资估算5113.2资金筹措53第十四章 生态评价5414.1生态评价5414.2生态效益5414.3节能效益5514.4项目建设资金5514.5效益评价结论55第十五章 社会评价5615.1主要利益相关群体5615.2社会影响分析5615.3评价结论57第十六章 建议与结论5816.1实施措施及建议5816.2结论5920