水下機(jī)器人是一種工作于水下的遙控裝置。一般由于人呢的下潛深度有限，況且水下的環(huán)境一般都很惡劣，一般由它來替代人工水下作業(yè)。
它 的優(yōu)點(diǎn)是水下機(jī)器人可在一些特別的水域如高度危險(xiǎn)環(huán)境、被污染環(huán)境以及零可見度，代替人工在水下長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，機(jī)器上一般配備聲吶系統(tǒng)、攝像機(jī)、照明燈和機(jī) 械臂等裝置，能提供實(shí)時(shí)視頻、聲吶圖像，機(jī)械臂能抓起重物，水下機(jī)器人在石油開發(fā)、海事執(zhí)法取證、科學(xué)研究和軍事等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
潛水器的水下運(yùn)動(dòng)一般由在水面母艦上控制和監(jiān)視。靠電纜向本體提供動(dòng)力和交換信息。操作人員通過人機(jī)交互系統(tǒng)以面向過程的抽象符號(hào)或語(yǔ)言下達(dá)命令，并接受經(jīng) 計(jì)算機(jī)加工處理的信息，對(duì)動(dòng)作過程進(jìn)行監(jiān)視并排除故障。開始研制智能水下機(jī)器人系統(tǒng)。操作人員僅下達(dá)總?cè)蝿?wù)，機(jī)器人就能根據(jù)識(shí)別和分析環(huán)境，自動(dòng)規(guī)劃行動(dòng) 自主地完成指定任務(wù)。
水下探測(cè)器一般采用開架式結(jié)構(gòu),搭載有聲納、姿態(tài)傳感器（如角度傳感器等）。可以在岸上控制臺(tái)通過電纜控制前進(jìn)、后退、上浮、下沉等動(dòng)作。除了耐壓艙和浮力調(diào)節(jié)艙，還有電子倉(cāng)。電子艙用來安裝信標(biāo)機(jī)、姿態(tài)傳感器和控制電路等。浮力艙用來提供浮力,框架把整體固定在一起,保證穩(wěn)定性。推進(jìn)器由兩個(gè)螺旋槳推進(jìn)器組成,以保證在水中可以自由地做前進(jìn)、倒退和轉(zhuǎn)艏運(yùn)動(dòng)。水下探測(cè)的航行速度一般較慢,其慢速與穩(wěn)定性是水底探測(cè)任務(wù)所要求的。
本文主要研究它的控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)分為水下和水上兩部分。水上節(jié)點(diǎn)采用上位機(jī),工控機(jī)安放在船上,通過光纖通信與底層的嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。上位機(jī)采用Windows操作系統(tǒng),其功能是監(jiān)控水下機(jī)器人的運(yùn)行情況并發(fā)送相應(yīng)的控制命令。水下部分則采用基于微處理器的嵌入式系統(tǒng),負(fù)責(zé)傳感器數(shù)據(jù)采集,運(yùn)動(dòng)控制算法的實(shí)現(xiàn)和通信功能。
水下機(jī)器人上安裝的傳感器有:1.姿態(tài)航向傳感器 主要的技術(shù)參數(shù)有航向動(dòng)態(tài)精度,俯仰和橫滾，尺寸，還有重量。2. 運(yùn)動(dòng)傳感器如傾角傳感器，電子羅盤，主要的參數(shù)有 俯仰和橫滾動(dòng)態(tài)精度，升沉精度為3測(cè)掃聲納,長(zhǎng)基線和超短基線水聲定位系統(tǒng)?；诙袒€和深度計(jì)獲取位置信息,基于姿態(tài)傳感器獲取航向和姿態(tài)信息。4壓力傳感器用于深度測(cè)量。5可以搭載成水下攝像機(jī)、照明燈等。
水下機(jī)器人中的傾角傳感器選擇直川科技的傾角傳感器，會(huì)有不同系列和不同參數(shù)，可適用于不同使用范圍的水下機(jī)器人。外觀尺寸也有很多種。
ZCT245J-NAQ-ZGX為直川科技研發(fā)生產(chǎn)的雙軸傾角傳感器，測(cè)角范圍±45度。本產(chǎn)品輸出采用全雙工通信方式RS-232(或TTL)，具有零點(diǎn)設(shè)定;響應(yīng)頻率調(diào)整;波特率可選等功能。
ZCT230L-NNT3
水下機(jī)器人的主要工作范圍有 安全搜救，檢查大壩、橋墩上是否安裝爆炸物以及結(jié)構(gòu)好壞情況，遙控偵察、危險(xiǎn)品靠近檢查，水下基陣協(xié)助安裝/拆卸，船底走私物品檢測(cè)，坍塌礦井搜救，海上救助打撈、近海搜索等，由于其使用范圍廣泛，成為這幾年科技研發(fā)發(fā)主要領(lǐng)域。
積小、重量輕、易于集成；
全部采用工業(yè)器件性能穩(wěn)定、可靠；
抗沖擊，抗震動(dòng)；
輸出數(shù)據(jù)用正負(fù)號(hào)表示不同的傾斜方向；
高性價(jià)比；
提供多種輸出信號(hào)。
水下機(jī)器人的主要工作范圍有 安全搜救，檢查大壩、橋墩上是否安裝爆炸物以及結(jié)構(gòu)好壞情況，遙控偵察、危險(xiǎn)品靠近檢查，水下基陣協(xié)助安裝/拆卸，船底走私物品檢測(cè)，坍塌礦井搜救，海上救助打撈、近海搜索等，由于其使用范圍廣泛，成為這幾年科技研發(fā)發(fā)主要領(lǐng)域。
