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申请/专利权人：天津大学

摘要：本发明涉及机器人控制领域，尤其涉及一种水下蛇形机器人桩基巡检控制系统，本发明在对桩基的巡检过程中通过分析控制模块构建目标物体的三维模型，根据三维模型在不同基准参照平面两侧的体积差异量以及当前洋流速度计算迁移影响系数，划分目标物体的受影响类别，并选定针对所述蛇形机器人的控制方式，对于强影响类别的目标物体，控制头部关节以及尾部关节的机械臂进行抓取，控制蛇形机器人以弧形姿态上浮，以提供较多的着力点，适应增强蛇形机器人上浮的稳定性，并且实时调整推进器功率，减少上浮过程中目标物体所受不稳定侧向力对蛇形机器人的影响，进而增加蛇形机器人的稳定性以及对目标物体进行迁移的可靠性。

主权项：1.一种水下蛇形机器人桩基巡检控制系统，其特征在于，包括：蛇形机器人，包括依次连接能改变相对位置关系的头部关节、若干中间关节以及尾部关节，各所述中间关节上均设置有能改变推进方向的推进器；抓取臂，其分别设置在所述头部关节以及尾部关节上，包括夹爪以及与所述夹爪连接的活动臂；监测模组，其包括分别设置在头部关节以及尾部关节上的用以对目标物体进行扫描的激光扫描单元、用以监测水流速度的流速监测单元以及用以获取关节加速度的惯性传感单元；分析控制模块，其分别与所述蛇形机器人、抓取臂以及监测模组连接，包括分析单元以及控制单元，所述分析单元用以根据激光扫描单元所传输的数据构建目标物体的三维模型，根据所述三维模型在不同基准参照平面两侧的体积差异量以及当前洋流速度计算迁移影响系数，以根据所述影响系数划分所述目标物体的受影响类别；所述控制单元用以根据所述目标物体的受影响类别选定针对所述蛇形机器人的控制方式，包括，若所述目标物体为弱影响类别，则所述控制单元选定需控制所述蛇形机器人改变姿态，控制所述头部关节的机械臂抓取抓取点，以直线姿态上浮，移动至指定区域；若所述目标物体为强影响类别，则所述控制单元选定需控制所述头部关节以及尾部关节的机械臂分别抓取对应抓取点，控制所述蛇形机器人以弧形状姿态上浮，移动至指定区域，以及，根据关节加速度的变化幅值实时调整各所述推进器的运行功率；所述分析单元按照公式1计算迁移影响系数， 公式1中，E表示迁移影响系数，n表示基准参照平面数量，Hi表示第i参照平面两侧三维模型的体积差异量，H0表示三维模型总体积，V表示当前水流速度，V0表示预设的水流速度参考量，i为大于0的整数；所述分析单元划分所述目标物体的受影响类别，其中，所述分析单元将所述迁移影响系数与预设的迁移影响系数对比阈值进行对比，若所述迁移影响系数大于或等于预设的迁移影响系数对比阈值，则所述分析单元划分所述目标物体为强影响类别；若所述迁移影响系数小于预设的迁移影响系数对比阈值，则所述分析单元划分所述目标物体为弱影响类别。

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