基于仿真平台的水下机器人抗流性能的测试方法及装置制造方法及图纸

技术编号:36167655 阅读:54 留言:0更新日期:2022-12-31 20:17
本申请公开了一种基于仿真平台的水下机器人抗流性能的测试方法及装置、电子设备及存储介质。所述基于仿真平台的水下机器人抗流性能的测试方法包括根据第一创建指令于仿真平台上创建并配置仿真水动力系统;根据第二创建指令在第一状态下的仿真水动力系统中创建水下机器人模型,第一状态包括第一流速;根据第一调节指令,使水下机器人模型以第一方向朝向仿真观测体运动,并获取水下机器人模型在第一状态下的第一位姿;根据第二调节指令将仿真水动力系统调节至第二状态,以获取水下机器人模型在第二状态下的第二位姿,第二状态包括第二流速;根据第一位姿和第二位姿确定水下机器人模型的位姿变化量;确定位姿变化量是否满足第一阈值条件。一阈值条件。一阈值条件。

【技术实现步骤摘要】
基于仿真平台的水下机器人抗流性能的测试方法及装置


[0001]本申请涉及水下设备
,具体而言,涉及一种基于仿真平台的水下机器人抗流性能的测试方法及装置。

技术介绍

[0002]水下机器人(又称ROV:Remote Operated Vehicle)是一种工作于水下的作业机器人,可替代人工进行水下环境作业。水下机器人可广泛应用于河道、水库、湖泊等水环境中,用于进行水下环境的检测、设施检查等。
[0003]如水下机器人可以对河道中的闸门、衬砌板、桥梁墩柱等水下设施进行数据采集及隐患排查。由于水环境因素的不确定性(水速、流向),为了避免水下机器人受到外部环境因素的干扰,目前的水下机器人具有一定的抗流性能,可以避免因水流的变化而造成对观测数据的影响。
[0004]为了保证水下机器人的抗流性能的稳定性,需要对水下机器人进行相应的抗流性能测试和分析,以验证其是否可以满足预设的性能设计要求。
[0005]但本申请的专利技术人发现,由于水环境的特殊性,目前用于验证水下机器人的抗流性能的一些技术方案,需要在人工造流场所设计的模拟水环境下进行,存在受模拟水环境限制的问题。

技术实现思路

[0006]根据本申请的一方面,提供了一种基于仿真平台的水下机器人抗流性能的测试方法。该测试方法包括:根据第一创建指令于仿真平台上创建并配置仿真水动力系统;根据第二创建指令在第一状态下的仿真水动力系统中创建水下机器人模型,第一状态包括第一流速;根据第一调节指令,使水下机器人模型以第一方向朝向仿真观测体运动,并获取水下机器人模型在第一状态下的第一位姿;根据第二调节指令将仿真水动力系统调节至第二状态,以获取水下机器人模型在第二状态下的第二位姿,第二状态包括第二流速;根据第一位姿和第二位姿确定水下机器人模型的位姿变化量;确定位姿变化量是否满足第一阈值条件。
[0007]根据本申请的一些实施例,第一状态还可以包括第一流向,第二状态还可以包括第二流向。
[0008]根据本申请的一些实施例,在确定位姿变化量是否满足第一阈值条件之后,测试方法还包括:判断出位姿变化量符合第一阈值条件,则确定水下机器人的抗流性能符合预设性能要求。
[0009]根据本申请的一些实施例,创建并配置仿真水动力系统包括:根据第三创建指令确定仿真水动力系统的水环境模型;根据第四创建指令确定水环境模型的流速、流向、浮力和密度中的至少一个参数。
[0010]根据本申请的一些实施例,水下机器人模型的位姿可以包括观测角、水平位置和
竖向位置,位姿变化量包括观测角变化量、水平位置变化量和竖向位置变化量;确定位姿变化量是否满足第一阈值条件包括:确定观测角变化量不大于1度、水平位置变化量不大于0.5米且竖向位置变化量不大于0.2米,则判断出位姿变化量符合第一阈值条件。
[0011]根据本申请的一些实施例,测试方法还包括:在水下机器人模型的运动方向改变为第二方向时,确定当前的仿真水动力系统的第三状态,并获取水下机器人模型当前在第三状态下的第三位姿;基于第一状态下的第一位姿、第二状态下的第二位姿和第三状态下的第三位姿确定出水下机器人的抗流性能的测试信息。
[0012]根据本申请的另一方面,还提供了一种基于仿真平台的水下机器人抗流性能的测试装置。该测试装置包括仿真水动力系统配置单元,用于根据第一创建指令于仿真平台上创建并配置仿真水动力系统;水下机器人模型配置单元,用于根据第二创建指令在第一状态下的仿真水动力系统中创建水下机器人模型,第一状态包括第一流速;控制单元,用于根据第一调节指令使水下机器人模型以第一方向朝向仿真观测体运动,以及用于根据第二调节指令将仿真水动力系统调节至第二状态,第二状态包括第二流速;信息处理单元,用于获取水下机器人模型在第一状态下的第一位姿,以及获取水下机器人模型在第二状态下的第二位姿;信息处理单元根据第一位姿和第二位姿确定水下机器人模型的位姿变化量,并确定位姿变化量是否满足第一阈值条件。
[0013]根据本申请的一些实施例,第一状态还可以包括第一流向,第二状态还可以包括第二流向。
[0014]根据本申请的一些实施例,信息处理单元确定出位姿变化量符合第一阈值条件,则确定水下机器人的抗流性能符合预设性能要求。
[0015]根据本申请的一些实施例,仿真水动力系统配置单元还可以用于根据第三创建指令确定仿真水动力系统的水环境模型,以及根据第四创建指令确定水环境模型的流速、流向、浮力和密度中的至少一个参数。
[0016]根据本申请的一些实施例,水下机器人模型的位姿可以包括观测角、水平位置和竖向位置,位姿变化量包括观测角变化量、水平位置变化量和竖向位置变化量;信息处理单元确定观测角变化量不大于1度、水平位置变化量不大于0.5米且竖向位置变化量不大于0.2米,则判断出位姿变化量符合第一阈值条件。
[0017]根据本申请的一些实施例,信息处理单元在水下机器人模型的运动方向改变为第二运动方向时,确定当前的仿真水动力系统的第三状态,并获取水下机器人模型当前在第三状态下的第三位姿;信息处理单元基于第一状态下的第一位姿、第二状态下的第二位姿和第三状态下的第三位姿确定出水下机器人的抗流性能的测试信息。
[0018]根据本申请的又一方面,还提供了一种电子设备。该电子设备包括:一个或多个处理器;存储装置,用于存储一个或多个程序;当一个或多个程序被一个或多个处理器执行,使得一个或多个处理器实现如上文所述的测试方法。
[0019]根据本申请的又一方面,还提供了一种非易失性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序可以实现如上文所述的测试方法。
[0020]本申请技术方案通过于仿真平台上创建仿真水动力系统,在第一状态下的仿真水动力系统创建水下机器人模型,并获取水下机器人模型的第一位姿(初始位姿),以及获取在第二状态下的仿真水动力系统下的第二位姿,通过第一位姿和第二位姿确定出水下机器
人模型的位姿变化量。
[0021]通过位姿变化量与用户根据需求预设的第一阈值条件可以确定出水下机器人模型的抗流性能,从而可以判断出水下机器人模型所对应的真实水下机器人的抗流性能。
[0022]本申请提供的技术方案可以通过计算机仿真平台实现水下机器人抗流性能的测试,具有无需去人工造流场进行测试、不受模拟水环境因素限制、便于观测等特点。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1示出本申请示例实施例的水下机器人抗流性能的测试方法的一流程图;图2示出本申请示例实施例的水下机器人模型运动的一模拟示意图;图3示出本申请示例实施例的水下机器人模型运动的另一模拟示意图;图4示出本申请示例实施例的水下机器人抗流性能的测试方法的另一流程图;图5示出本申请示本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于仿真平台的水下机器人抗流性能的测试方法,其特征在于,包括:根据第一创建指令于所述仿真平台上创建并配置仿真水动力系统;根据第二创建指令在第一状态下的所述仿真水动力系统中创建水下机器人模型,所述第一状态包括第一流速;根据第一调节指令,使所述水下机器人模型以第一方向朝向仿真观测体运动,并获取所述水下机器人模型在所述第一状态下的第一位姿;根据第二调节指令将所述仿真水动力系统调节至第二状态,以获取所述水下机器人模型在所述第二状态下的第二位姿,所述第二状态包括第二流速;根据所述第一位姿和所述第二位姿确定所述水下机器人模型的位姿变化量;确定所述位姿变化量是否满足第一阈值条件。2.根据权利要求1所述的测试方法,其特征在于,所述第一状态还包括第一流向,所述第二状态还包括第二流向。3.根据权利要求1或2所述的测试方法,其特征在于,所述确定所述位姿变化量是否满足第一阈值条件之后,所述测试方法还包括:判断出所述位姿变化量符合第一阈值条件,则确定水下机器人的抗流性能符合预设性能要求。4.根据权利要求1或2所述的测试方法,其特征在于,所述创建并配置仿真水动力系统包括:根据第三创建指令确定所述仿真水动力系统的水环境模型;根据第四创建指令确定所述水环境模型的流速、流向、浮力和密度中的至少一个参数。5.根据权利要求1或2所述的测试方法,其特征在于,所述水下机器人模型的位姿包括观测角、水平位置和竖向位置,所述位姿变化量包括观测角变化量、水平位置变化量和竖向位置变化量;所述确定所述位姿变化量是否满足第一阈值条件包括:确定所述观测角变化量不大于1度、所述水平位置变化量不大于0.5米且所述竖向位置变化量不大于0.2米,则判断出所述位姿变化量符合第一阈值条件。6.根据权利要求1或2所述的测试方法,其特征在于,所述测试方法还包括:在所述水下机器人模型的运动方向改变为第二方向时,确定当前的仿真水动力系统的第三状态,并获取所述水下机器人模型当前在所述第三状态下的第三位姿;基于所述第一状态下的第一位姿、所述第二状态下的第二位姿和所述第三状态下的第三位姿确定出水下机器人的抗流性能的测试信息。7.一种基于仿真平台的水下机器人抗流性能的测试装置,其特征在,包括:仿真水动力系统配置单元,用于根据第一创建指令于所述仿真平台上创建并配置仿真水动力系统;水下机器人模型配置单元,用于根据第二创建指令在第一状态下的所述仿真水动力系统中...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏建仓侯明波张成志徐俊博胡蓉贵张增虎
申请(专利权)人:深之蓝海洋科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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