Изложены задачи исследований Мирового океана с использованием информационно-вычислительных систем и роботов. Рассмотрена методика исследований океана, приведены примеры построения автоматизированных систем и подводных роботов. Проанализированы задачи функционирования роботов, а также системы динамического удержания судна длительное время в одной точке. Рассмотрены структура, алгоритмическое и аппаратурное обеспечение подводных роботов-манипуляторов копирующего типа и роботов-манипуляторов с ЭВМ. В заключении намечены перспективы развития подводных роботов.
Содержание
От авторов
Введение
Глава 1. Подводные исследования мирового океана, задачи и методики
§ 1. Анализ исследований Мирового океана с помощью подводных аппаратов
§ 2. Классификация подводных роботов
§ 3. Перспективы использования роботов в океанологических исследованиях и подводно-технических работах
§ 4. Средства обеспечения подводных роботов
Глава 2. Структура подводного робота
§ 5. Общая компоновка подводного робота
§ 6. Средства движения подводного робота
§ 7. Манипуляторы подводного робота
§ 8. Сенсорная система подводного робота и обработка информации о внешней среде
§ 9. Система связи оператора с подводным роботом
§ 10. Энергетическая система подводного робота
Глава 3. Математические модели основных систем подводного робота
§ 11. Динамическая модель плавающего робота
§ 12. Динамическая модель подводного манипулятора
§ 13. Математическая модель подводного шагающего робота
§ 14. Пространственная динамическая модель буксируемой кабельной линии связи
§ 15. Методы решения динамических задач управления подводным роботом
Глава 4. Система управления подводным роботом
§ 16. Принципы построения движений биологических объектов
§ 17. Анализ уровневой структуры системы управления подводным роботом
§ 18. Подводный робот как многоцелевая система с избыточностью
§ 19. Уровни управления подводным роботом-манипулятором
§ 20. Структура оперативного пространства низшего уровня
§ 21. Структура системы управления перемещением подводного робота
§ 22. Задание движения подводному роботу
§ 23. Построение алгоритмов управления подводным шагающим роботом с использованием метода избыточных переменных
§ 24. Алгоритмы предварительной прокладки маршрута робота
Глава 5. Супервизорное управление подводным роботом
§ 25. Типовые команды формирования движений и их формализация
§ 26. Модель внешней среды подводного робота
§ 27. Постановка задачи управления при реализации манипулятором подводного робота типовых команд
§ 28. Модель многоуровневого управления
Глава 6. Методы управления манипуляторами подводного робота, основанные на дискретных алгоритмах экстремизации
§ 29. Свойства функционала рассогласования
§ 30. Алгоритмы экстремизации функционала
§ 31. Алгоритмы обработки командной информации и информации о среде
§ 32. Способы ввода командной информации о среде
§ 33. Программа тактического управляющего уровня
§ 34. Прямой способ формирования команд управления для низшего управляющего уровня
§ 35. Операция подготовки взятия предметов, произвольно ориентированных в пространстве
Глава 7. Методы управления манипуляторами подводного робота, основанные на непрерывных алгоритмах экстремизации
§ 36. Синтез эквивалентных дифференциальных уравнений для стационарных задач управления
§ 37. Операции по перемещению объектов, на которые наложены механические связи
§ 38. Синтез эффективных дифференциальных уравнений для нестационарных задач управления
§ 39. Особенности структуры тактического управляющего уровня при использовании непрерывных алгоритмов экстремизации
Заключение
Указатель литературы