大学生创新创业训练计划管理系统
第三十期“上海交通大学大学生创新实践计划”项目
基于仿生章鱼抓取模式的水下机器人研究
创新训练项目
工学
海洋工程类
创新类
船舶海洋与建筑工程学院
王健
指导教师
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主持“深蓝计划”面上基金项目、JKW项目、LZ预研、山东省重点研发项目子课题、企业横向课题等项目约10项。
指导学生获得大创优秀项目2项、PRP优秀项目1项、全国大学生航行器设计大赛国赛“特等奖”1项、国赛“一等奖”1项、国赛“二等奖”1项、区域赛“特等奖”1项、区域赛三等奖1项。
1. 提供试验水池及试验保障条件；
2. 提供充足的经费支撑；
3. 支持学生依托本项目参加全国大学生航行器设计大赛；
4. 指导学生根据研究成果撰写专利、软著及论文。
水下目标处置手段欠缺一直是制约海域安全提升的重要因素之一，探索和研究针对水下危险目标的处置手段，具有重要意义。本项目提出一种基于仿生章鱼抓取模式的水下机器人概念，通过仿生抓取机构的设计，弥补水下目标定位精度差导致的目标处置手段的不足；通过基于水下机器视觉的弱感知信息提供制导信号，实现对目标的稳定贴附；采用自主航行控制理论，实现弱制导条件下的目标抵近控制。
本项目研究内容如下：
1. 机器人总体概念研究与设计：
面向课题背景与目标，基于仿生理念，完成机器人总体概念研究与设计。基于章鱼抓取模式，完成机器人抓取机构设计。
2. 基于水下机器视觉感知的弱制导信息生成研究：
拟采用计算机视觉识别技术，开展水下低透光环境下的视觉识别算法研究，并基于机器人仿生机构特征及随体坐标系，生成弱制导信息。
3. 弱制导条件下的机器人目标自主抵近控制方法研究：
拟采用自主航行控制理论，基于弱制导信息开发控制策略，实现弱制导条件下的目标抵近控制。
4. 机器人制作与试验验证
基于总体概念设计方案，完成抓取机构制作与安装、机器人整体的组装与调试，并对其目标抵近控制功能开展试验验证。