1、隨著陸地上不可再生資源的加速消耗，合理開(kāi)發(fā)和利用海洋已經(jīng)成為當(dāng)今世界的共識(shí)，水下機(jī)器人作為合理開(kāi)發(fā)海洋的重要工具，已經(jīng)得到全世界的廣泛關(guān)注。水下機(jī)器人的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)控制是水下機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)之一，決定著水下機(jī)器人的控制性能，關(guān)系著水下任務(wù)的完成，因此，研究水下機(jī)器人的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)對(duì)于發(fā)展水下機(jī)器人技術(shù)具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。
　　水下機(jī)器人基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)由基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)控制體系結(jié)構(gòu)、軟硬件框架及基本控制方法三部分組成。本文針對(duì)信息流

2、依次經(jīng)過(guò)水下機(jī)器人的信息層(Information)、控制層(Control)、執(zhí)行層(Execute)建立一種水下機(jī)器人ICE基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)控制體系結(jié)構(gòu)，根據(jù)體系結(jié)構(gòu)搭建水下機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu)及軟件框架，并對(duì)基本控制回路及控制策略進(jìn)行研究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基本控制回路及控制策略的可行性。
　　針對(duì)傳統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)存在結(jié)構(gòu)龐大、信息反應(yīng)慢的問(wèn)題，本文建立了由信息層、控制層及執(zhí)行層組成的水下機(jī)器人基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)控制體系結(jié)構(gòu)，并對(duì)體系結(jié)構(gòu)組成部分的功能及聯(lián)

3、系進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)體系結(jié)構(gòu)完善性的論證，證明了該體系結(jié)構(gòu)能夠有效包容系統(tǒng)硬件、軟件及控制方法;通過(guò)對(duì)體系結(jié)構(gòu)合理性的論證，證明了該體系結(jié)構(gòu)能使信息能順暢流通，模塊能合理發(fā)揮作用，并能夠?qū)⒂袡C(jī)地融合到水下機(jī)器人系統(tǒng)中。
　　根據(jù)控制系統(tǒng)的組成及“海蝎”號(hào)水下機(jī)器人的用途，本文基于ICE基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)控制體系，建立了“海蝎”號(hào)水下機(jī)器人的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)傳感器、控制器、執(zhí)行器等硬件的合理組合;根據(jù)“海蝎”號(hào)水下機(jī)器人需要實(shí)現(xiàn)的功能，本文搭

4、建水了下機(jī)器人的軟件框架，設(shè)計(jì)部分重要線程/任務(wù)的流程，并對(duì)框架程序進(jìn)行封裝，實(shí)現(xiàn)軟件程序的條理化、模塊化。
　　建立6自由度水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)模型，本文針對(duì)兩種不同推進(jìn)器布置的水下機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)模型的簡(jiǎn)化。對(duì)水下機(jī)器人自動(dòng)定向、自動(dòng)定深及水下懸停的基本控制回路及控制策略進(jìn)行研究，本文將研究的基本控制回路及控制策略應(yīng)用到“探索”號(hào)水下機(jī)器人上，并通過(guò)水池實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了所研究的基本控制回路及控制策略的可行性。