基于Gazebo的深海网箱洗网机器人动力学仿真平台搭建

O352%TP242.3; 深海网箱养殖是重要的海水养殖模式,网箱网衣的定期清洗是确保养殖质量和安全的关键环节.目前,网衣普遍采用人工清洗,不仅费时费力,且随着深海网箱规格越来越大,人工方式难度显著提升.洗网机器人为深海网箱网衣清洗提供了更加安全、便捷的方式;然而,洗网机器人在贴网清洁和水下穿梭过程中,受力难建模、状态难观测,设计抗扰动能力强、能耗低的控制器困难,开展全面实验及数据记录成本高、时间长.针对上述问题,在物理仿真环境Gazebo的基础上,考虑了推进器和洗盘的存在,并分析了在水下环境中诸如附加质量、阻尼等各项水动力学特性以及流场环境等因素对洗网机器人的影响,构建了一套洗网机器人仿真系...

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Published in南方水产科学 Vol. 20; no. 1; pp. 1 - 10
Main Authors 邢旺, 黄小华, 李根, 庞国良, 袁太平
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 三亚热带水产研究院,海南三亚 572024 01.02.2024
浙江海洋大学,浙江舟山 316022%中国水产科学研究院南海水产研究所/农业农村部外海渔业可持续利用重点实验室/广东省网箱工程技术研究中心,广东广州 510300
Subjects
深海网箱
水动力建模
Gazebo
Deep-sea cage
洗网机器人
运动仿真
Hydrodynamic modeling
Net washing robot
Dynamics simulation
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ISSN2095-0780
DOI10.12131/20230189

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Summary:O352%TP242.3; 深海网箱养殖是重要的海水养殖模式,网箱网衣的定期清洗是确保养殖质量和安全的关键环节.目前,网衣普遍采用人工清洗,不仅费时费力,且随着深海网箱规格越来越大,人工方式难度显著提升.洗网机器人为深海网箱网衣清洗提供了更加安全、便捷的方式;然而,洗网机器人在贴网清洁和水下穿梭过程中,受力难建模、状态难观测,设计抗扰动能力强、能耗低的控制器困难,开展全面实验及数据记录成本高、时间长.针对上述问题,在物理仿真环境Gazebo的基础上,考虑了推进器和洗盘的存在,并分析了在水下环境中诸如附加质量、阻尼等各项水动力学特性以及流场环境等因素对洗网机器人的影响,构建了一套洗网机器人仿真系统,使得洗网机器人水下工作完备数据易获得、控制性能易验证、模型性能易对比,从而助力洗网机器人的控制器开发.
ISSN:2095-0780
DOI:10.12131/20230189