Was sind die wichtigsten technischen Probleme, die für den Unterwasserroboter gelöst werden müssen?

Unterwasserroboterist eine High-Tech-Integration, obwohl der Roboter-Körper von verschiedenen Materialien und verwandten Technologien im Grunde gereift sind, aber mit der Entwicklung des Roboters zu einem breiten Spektrum, große Tiefe, langstrecken, multifunktional, einige Schlüsseltechnologien müssen noch untersucht und gelöst werden, wie:

(1) Probleme bei der Unterwasserkommunikation.

ROV kann Kabel verwenden, um Informationsübertragung gut durchzuführen, aber das Kabel schränkt auch die Funktion seiner. Das Steuersignal des kabellosen Roboters wird derzeit durch hydroakustische Kommunikation realisiert, und es gibt eine Verzögerung in der Übertragung, weil die Geschwindigkeit der Übertragung von Schall im Wasser viel niedriger ist als die Lichtgeschwindigkeit, was es schwierig macht, es in Echtzeit zu steuern. Und die Übertragungsdistanz wird durch Trägerfrequenz und Sendeleistung begrenzt, die aktuelle Kommunikationsdistanz beträgt nur etwa 10 Kilometer. Darüber hinaus ist die akustische Kommunikation auch anfällig für Interferenzen, die durch Multi-Path-Effekt verursacht werden, obwohl schmale Wellengeschwindigkeit verwendet werden kann, aber es gibt auch Strahlausrichtung und Tracking-Probleme. Die Vereinigten Staaten verwenden blau-grünen Laser, um die Kommunikation von U-Booten in der 100m tiefe Unterwasser zu realisieren, die Forschung und Entwicklung der Laserkommunikation eröffnet eine neue Möglichkeit für die großflächige Kommunikation im Wasser, aber der aktuelle blau-grüne Laser ist zu groß, geringe Effizienz, Energieverbrauch, die nicht für ROV verwendet werden kann.

(2) Energiefragen.

ROV haben in der Regel keine Energieprobleme, aber wenn in der Tiefsee betrieben, Übertragungsverluste steigen mit der Kabelzunahme. Obwohl die Spannung steigt und die Frequenzen zunehmen, können Isolations- und Sicherheitsprobleme auftreten. Bei kabellosen Robotern ist die vom eigenen Versorgungsmodul gespeicherte Energiemenge der Hauptfaktor, um den Umfang ihres Betriebs zu begrenzen, Brennstoffzellen können berücksichtigt werden, aber derzeit, die nicht in Robotern angewendet werden, bedarf es weiterer Forschung und Entwicklung.

(3) Kontrollprobleme.

Die Steuerung des Kabel-Unterwasserroboters ist relativ einfach, der vom Bediener über die Bedienstation gesteuert werden kann, um eine Mensch-Computer-Interaktionssteuerung zu realisieren. Rov in der Wasserbewegung hat jedoch sechs Freiheitsgrade, es ist ein stark gekoppeltes nichtlineares System, gekoppelt mit der lokalen Wasserdurchflussrichtung, Durchflussrate sind unregelmäßige Veränderungen, die Steifigkeit der Leistungspositionierungssteuerung ist schwierig, die Anforderungen von Festkomma-Operationen zu erfüllen, die weitere Untersuchungen erfordert. Kabellose Unterwasserfahrzeuge sind aufgrund von Problemen bei der Informationsübertragung schwer in Echtzeit zu steuern, sie erfordern oft autonome Steuerung oder intelligente Steuerung. Da das Kontrollobjekt jedoch 6 Freiheitsgrade hat, sind Kreuzkopplung, Nichtlinearität und Zeitvariation sehr ernst, so dass seine Steuerungstechnik sehr komplex ist und weiter erforscht und weiterentwickelt werden muss.

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