- Код статьи
- 10.31857/S0869769824030091-1
- DOI
- 10.31857/S0869769824030091
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 3
- Страницы
- 165-177
- Аннотация
- Описан новый обобщенный подход к выполнению подводных контактных (технологических) операций в полностью автоматическом режиме с помощью автономных необитаемых подводных аппаратов, оснащенных многозвенными манипуляторами. Данный подход предполагает использование специального корпуса подводного аппарата, обеспечивающего его высокую мобильность и удобное управление по всем шести степеням свободы, а также пассивную стабилизацию по вертикали при выполнении контактных операций с помощью шестистепенного манипулятора. Предложенный новый метод идентификации присоединяемых к движущимся звеньям манипулятора масс и моментов инерции жидкости, а также коэффициентов вязкого трения позволяет определить внешние моменты в сочленениях манипулятора, обеспечивающие точное силовое воздействие его рабочего инструмента на объекты работ. Поддержание этого заданного воздействия обеспечивается специальной системой стабилизации положения и ориентации аппарата в заданной точке пространства, а также текущими тягами его движителей с учетом фактической конфигурации манипулятора. Предлагаемые методы, а также синтезированные на их основе устройства и системы с элементами искусственного интеллекта частично уже апробированы на наземных и подводных робототехнических комплексах, что гарантирует их успешное использование при создании манипуляционных автономных подводных аппаратов нового поколения.
- Ключевые слова
- автономный необитаемый подводный аппарат многозвенный манипулятор позиционно-силовое управление технологические операции
- Дата публикации
- 15.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 14
Библиография
- 1. Christ R. D., Wernli R. L. The ROV Manual. Elsevier, UK, 2013. 712 p.
- 2. Коноплин А. Ю., Денисов В. А., Даутова Т. Н., Кузнецов А. Л., Московцева А. В. Технология использования ТНПА для комплексного исследования глубоководных экосистем // Подводные исследования и робототехника. 2019. № 4 (30). С. 4–12.
- 3. Инзарцев А. В., Киселев Л. В., Костенко В. В., Матвиенко Ю. В., Павин А. М., Щербатюк А. Ф. Подводные робототехнические комплексы: системы, технологии, применение. Владивосток: ИПМТ ДВО РАН, 2018. 368 с.
- 4. Боровик А. И., Рыбакова Е. И., Галкин С. В., Михайлов Д. Н., Коноплин А. Ю. Опыт использования автономного необитаемого подводного аппарата «ММТ-3000» для исследований бентосных сообществ Антарктики // Океанология. 2022. Т. 62, № 5. С. 811–824.
- 5. Sahoo A., Dwivedy S. K., Robi P. S. Advancements in the field of autonomous underwater vehicle // Ocean Engineering. 2019. Vol. 181. P. 145–160.
- 6. Koval E. V. Automatic stabilization system of underwater manipulation robot // Proc. of OCEANS’94 OSATES Conf. Brest, France, 1994.Vol. 1. P. 807–812.
- 7. Ishitsuka M., Ishii K. Development of an underwater manipulator mounted for an AUV // Proc. of OCEANS2005 MTS/IEEE. Washington, USA, 2005. P. 1–6.
- 8. Cieslak P., Ridao P., Giergiel M. Autonomous underwater panel operation by GIRONA500 UVMS: A practical approach to autonomous underwater manipulation // Proc. of the 2015 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). Seattle, Washington, 2015. P. 529–536.
- 9. Филаретов В. Ф., Юхимец Д. А. Особенности синтеза высокоточных систем управления скоростным движением и стабилизацией подводных аппаратов в пространстве / под. ред. В. Ф. Филаретова. Владивосток: Дальнаука, 2016. 400 с.
- 10. Filaretov V., Zuev A., Timoshenko A. A Method for Constructing Adaptive Control Systems for Electric Drives of an Underwater Multi-Link Manipulator // Proc. of the International Russian Automation Conference. Sochi, Russia, 2023. P. 1028–1033.
- 11. Филаретов В. Ф., Зуев А. В., Губанков А. С. Управление манипуляторами при выполнении различных технологических операций. М.: Наука, 2018. 232 с.
- 12. Antonelli G. Underwater Robots. Springer International Publishing Switzerland, 2014. 279 p.
- 13. Ribas D., Palomeras N., Ridao P., Carreras M., Mallios A. Girona 500 AUV: From Survey to Intervention // IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 2012. Vol. 17, N1. P. 46–53.
- 14. Ribas D., Ridao P., Turetta A., Melchiorri C., Palli G., Fernández J. J., Sanz P. J. I-AUV Mechatronics Integration for the TRIDENT FP7 Project // IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 2015. Vol. 20, N5. P. 2583–2592.
- 15. Yoshikawa T. Force control of robot manipulators // Proc. of the IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. San Francisco, 2000. P. 220–225.
- 16. Гориневский Д. М., Формальский А. М., Шнейдер А. Ю. Управление манипуляционными системами на основе информации об усилиях. М.: Наука, 1994. 350 с.
- 17. Barbalata C., Dunnigan M. W., Petillot Y. Position/force operational space control for underwater manipulation // Robotics and Autonomous Systems. 2018. Vol. 100. P. 150–159.
- 18. Dai P., Lu W., Le K., Liu D. Sliding Mode Impedance Control for contact intervention of an I-AUV: Simulation and experimental validation // Ocean Engineering. 2020. Vol. 196. P. 106855.
- 19. Филаретов В. Ф., Юхимец Д. А., Мурсалимов Э. Ш. Создание универсальной архитектуры распределенного программного обеспечения мехатронного объекта // Программная инженерия. 2012. № 7. С. 14–21.
- 20. Palomer A., Ridao P., Youakim D., Ribas D., Forest J., Petillot Y. 3D laser scanner for underwater manipulation // Sensors. 2018. Vol. 18, N4. P. 1086.
- 21. Yukhimets D., Popova O. Method of automatic formation of the underwater manipulator motion program based on noise three-dimensional models // Proc. of the International Conference on Ocean Studies. Vladivostok, Russia, 2023. P. 1–6.
- 22. Craig J. J. Introduction to robotics: mechanics and control. Prentice Hall, 2003. 450 p.
- 23. Жирабок А. Н., Ир К. Ч. Виртуальные датчики в задаче функционального диагностирования нелинейных систем // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2022. № 1. С. 67–75.
- 24. Ikonen E., Najim K. Advanced process identification and control. Marsel Dekker Inc., 2002.
- 25. Fossen T. I. Guidance and control of ocean vehicles: Doctors Thesis / University of Trondheim, Norway. Chichester, England: John Wiley and Sons, 1999. P. 32–47. ISBN0471941131.
