外文翻译-解耦,分布式auv控制架构

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1、解耦,分布式AUV控制架构斯蒂芬·b·威廉姆斯、保罗·纽曼,Gamini艺术观,胡里奥Rosenblatt,休Durrant-Whyte澳大利亚中心的机器澳大利亚悉尼新南威尔士大学,2006文摘目前的工作在海底机器人领域集中于中心车辆在澳大利亚terrain-aided导航技术的发展,传感器融合和车辆控制架构实时平台控制。准确的位置和姿态估计和控制方法利用扫描声纳信息补充有限的车辆动力学模型和不可见的环境干扰。在本文中,我们目前的车辆控制体系结构目前在奥伯龙潜水器上运行。我们使用一个分布式、解耦控制模式来促进个人控制的优化模式。创建了一系列的行为直接的运动车。我们表明,当加上一个低级te

2、rrain-aided导航方案,可以实现车辆的有效控制。I.我的介绍有里程碑意义的地点。在不断运动中,机器人构建一个完整的地标和使用这些地图提供连续的估计车辆的位置目前的工作在海底机器人领域集中于中心车辆在澳大利亚terrain-aided导航技术的发展,传感器融合和车辆控制架构实时平台控制。准确的位置和姿态估计和控制方法利用扫描声纳信息补充有限的车辆动力学模型和不可见的环境干扰。这项工作的关键要素包括声纳的发展特性模型,这些模型的跟踪和使用地图和位置的估计,和低速的发展平台模型用于车辆控制。正在开发的关键技术之一的这项工作是构建(大满贯)同步定位和地图。机器人通常始于一个未知的位置没有

3、地标位置的先验知识。从相对观测的地标,它同时计算估计车辆的位置和估计具。地图构建代表只有一个功能所需的为了一个机器人在动态环境中自主经营。一个水下机器人还必须有能力决定控制行动,为了实现它的目标。这些目标可能会改变,随着任务的进展,必须有一种机制对机器人应对不可预见的情况下,可能发生的任务。我们已经开发了一个分布式、解耦控制架构基于分布式架构的移动导航(该死的)提出了[10]在本文中,我们目前奥伯龙潜水器上的车辆控制体系结构目前使用的结果同时本地化的应用和地图构建来估计车辆的运动。第二部分介绍了汽车传感器和致动器,第三部分描述了分布式,解耦控制方案目前操作车辆。在第四节我们提出的摘要同时

4、定位和地图构建算法。第五节中我们将描述一系列的试验,结果显示这种技术应用到自然地形环境中收集的数据。最后,第六部分总结了论文总结的结果和讨论未来的研究主题以及正在进行的工作。II.奥伯龙汽车测试我们的水下导航技术在一个中型潜水机器人车辆被称为奥伯龙设计和建造中心(见图1)。车辆配备了两个扫描低频terrain-aiding声波和彩色CCD相机,连同bathyometric深度传感器和光纤陀螺仪[12]。这个设备主要目的是作为研究平台,在该平台上可以测试新型传感策略和控制方法。自主导航的使用提供的信息车载传感器代表项目的终极目标之一[8].图1。奥伯龙在海上A.嵌入式控制器机器人控制系统的

5、核心是嵌入式控制器。图2显示了一个示意图的车辆传感器和连接。奥伯龙机器人使用CompactPCI运行WindowsNT系统直接接口硬件和用于控制机器人的运动,并获得传感器数据。虽然Windows操作系统不支持硬实时的性能,适用于软实时应用程序和开发和调试工具的广泛使它理想的环境中测试新导航算法。时序要求严格的操作,如模拟到数字转换器的采样,在硬件设备上执行自己和使用厂家提供的设备驱动程序将数据转移到适当的流程。传感器数据整理和发送到表面使用的以太网连接网络的计算机被用于进一步的数据处理,数据记录和向用户提供反馈子的状态。表面的计算机之间的通信通过系绳和接头。这个范围还提供了机器人,同轴电

6、缆传输视频数据和泄漏检测电路设计关闭权力的车辆,以防泄漏。虽然有些工作可能是用于消除系绳,这是觉得导航技术的发展是更直接的利益。图2。车辆系统图B.声纳声纳是主要的传感器在奥伯龙汽车感兴趣的。目前有两个声波机器人。Imagenex声纳装置操作在675千赫已经安装在汽车的前面。它定位,扫描头可以用作向前和向下看梁这使海床上方的高度以及障碍物的距离确定使用声纳的广角光束。第二个声纳是Tritech金鱼王。这是一个成像声纳和有一头双频率窄波束声纳安装的接头,用于扫描子运行的环境。它可以达到360度扫描率的0.25赫兹。返回的信息从这个声纳是用来构建和维护环境的地图功能。C.内部传感器安德鲁斯激

7、光陀螺已经包括在奥伯龙机器人,让机器人的定位有待确定。这个传感器提供偏航率信息和用于控制潜艇的标题。我们目前估计陀螺仪阅读之前的偏见的使命。然后综合偏差补偿偏航率提供一个估计的车辆。由于偏航率信号不可避免地会吵闹,这个信号的整合将导致估计前往随时间漂移。目前,任务通常运行不超过30分钟,偏航漂移不会在这个时间框架的一个重要问题。在未来,指南针将被添加到系统允许我们定期重置时间任务。这也将使我们能够检测偏航率偏差的变化通常发生由于内部