水下海产品捕捞机器人系统技术要求

1水下海产品捕捞机器人系统技术要求GB11291.1—2011工业环境用机器人安全要求第1部分：机GB/T32065.15—2019海洋仪器环境试验方法第15部分:GB/T32065.10—2020海洋仪器环境试验方法第10部分：GB/T36896.1—2018轻型有缆遥控水下机器人第1部分：总则GB/T36896.3—2018轻型有缆遥控水下机器人第3部分：导管螺旋桨推水下海产品捕捞机器人underwa航等水下灵活运动，控制捕捞机械手相关装置在水下进为水下机器人提供数据传输、供电及环境载荷的电缆及附属装4概述水下海产品的人工或自主捕捞作业。整体系统结构及要求a)水下机器人系统为执行端，搭载动力、抓取、感知等核心组件，负责水下灵活运动、海产品2b)地面控制系统为控制端，承担指令发送、状态监控、数据处理及人机交互功能，通过零浮力5水下机器人系统技术规范5.1概述a)各子系统需适应水下高压、高盐雾环境，b)子系统间需实现数据交互与协同控制，确保运动指令、捕捞操作、能源状态等信息的实时传c)系统整体需具备水下灵活运动能力、高清图像采集与传输能力、精准捕捞操作能力，以及与5.2动力系统5.2.1动力结构补偿，通过电机驱动提供水下高推力，可实现固定方向的精准移动，导管螺旋桨应符合GB/T36896.35.2.2性能需求静水速度应不小于2kn，后退速度不小于1kn，垂向速度应5.2.3负载能力5.3海产品抓取系统5.3.1软件要求a)海产品抓取软件系统应采用通用编程语言进行编码，代码语言应简洁精炼、易于理解，便于3b)海产品抓取软件系统应配置水下目标检测算法，能对机器人采集的水下图像或视频进行实时c)海产品抓取软件系统应能实时接收地面控制系统控制信号，响应a)捕捞机械手结构可设计为夹爪式结构或绳驱动结构，其尺寸应适用于海参、海星、扇贝等海b)海产品存放框应设计在水下机器人内部，其设计c)控制电机的输出扭矩和驱动性能应能满足捕捞机械手在水下作业时的启停、夹持和释放等动5.4供电系统a)岸基供电应满足水下捕捞机器人运动最大功率，即持续输出功5.5水下定位系统水下海产品捕捞机器人应搭载水下定位系统，明确机器人在水下相对位置。其要a)水下定位系统应具备超短基线定位功能，5.6性能要求a)水下机器人应能通过零浮力电缆与地面控制单元建立信号传输；机器人本体应能在水中实现上浮下潜、进退、转艏、滚转、俯仰、偏航等水下灵活运动，能够实现定深、定航b)水下机器人通过地面控制系统应能完成进退、潜浮、平移、转向等运动，指令和动作应协调c)水下机器人应至少搭载一个水下高清摄像头及一组水下照明光源，实现水下录制高清视频、d)捕捞机械手应能通过地面遥控操作系统e)摄像系统应密封、耐压，镜头应具有俯仰自由调整的能力。5.7非功能性要求a)水下机器人、水面控制单元、手持式操纵盒以及动力源都应接地并有明显接地标识。不能明显标明的接地点,应在其附近标明明显的接地标识。水面控制系统接地电阻不得超过0.1Ω,4c)成套设备中，所有紧固件，连接件，应装配牢固、严密；所有相对转动，相对滑动部位应灵d)水下海产品捕捞机器人主体材料应光洁、耐腐蚀，不应有起皮、脱落等缺陷；本体应满足耐e)零浮力电缆外观应完好、顺直，无损伤、扭结、破损或污染，并满足在水中零浮力；实验前f)水下海产品捕捞机器人应设有急停和保护性停止的功能，触发急停后，应能立即切断水下机器人推进器及捕捞机械手的动力电源。急停功能应具有最高优先级，且需手动复位。同时，5.7.2可靠性要求a)水下海产品捕捞机器人在低温-10℃,高温40℃的环境中,应能正常工作；压力条件下不产生残余形变，按照规定GB/T32065.15—2019规定的方c)在浓度为4.9%～5.1%，pH值6.5～水下海产品捕捞机器人的本体结构不出现明显腐蚀现象，按照规定d)在电源电压波动幅度不大于额定值的±15%、频率波动幅度不大于额定值的±10%、零线电压e)搭载光学设备时，在不同照度条件下，水下高清摄像头应能观察目标对象并获得清晰成像；5.7.3可扩展性要求a)各子系统需具备稳定的信号处理能力，确保与水下机器人系统的实时数据交互（延迟符合本b)子系统间需实现指令与状态信息的无缝衔接，如遥控操作系统的指令需通过数据传输系统实c)系统整体需具备友好的人机交互界面、精准的指令控制能力及全面的状态监测能力，确保操5状态监控系统中应满足如下对机器人状态监a)状态监控系统应通过机器人搭载摄像、定位等传感设备，实时显示机器人运动速率、所处位置（当前深度、卫星定位坐标）及周围水下环境情况（如水深、水温等环境信息）；b)状态监控系统应能够实时采集各个传感器的信息，并对舱内温度、湿度及漏水情况进行持续c)状态监控系统通过零浮力电缆对水下海与GB/T36896.1—2018中匹配，本文件对地面控制系统的性能进行技术规范，地面控制系统的性能要求a)地面控制系统应能通过零浮力电缆完成与水下捕捞机器人的信号和电源传输，实现水下环境实时监控和机器人状态监控，对岸基供电式机器人应能提供稳定、可靠b)地面控制系统应具有在监控器上同步显示水下海产品捕捞机器人状态的功能，并可对相关数c)地面控制系统通过遥控操作系统控制机器人本体在水下实现捕捞作业和姿态控制，指令和动地面控制系统部分的安全应符合GB11291.1—201a)地面控制系统在低温-10℃,高温40℃的环境中,应能正常工作；b)地面控制系统