基于模糊共享控制的水下机器人控制系统设计

来源：机床与液压杂志2025年第15期北京时间：

作者：陈武，陈嘉杰，吴梦莹

单位：中广核研究院有限公司；中广核研究院有限公司；中广核研究院有限公司

摘要：针对传统控制系统在复杂长距离隧洞水下非结构化环境中姿态调整频繁和容易出现抖动等问题，提出一种基于模糊共享控制的水下检测机器人控制方法。采用影响机器人安全的环境信息与其自身状态信息作为模糊控制器的输入，共享控制权重为模糊控制器输出，通过模糊规则动态融合用户控制指令和水下机器人自主控制指令，实现对水下检测机器人的姿态调整和避障。低风险情况下，采用机器人自主控制；高风险情况下,由用户远程接管，通过远程遥操作进行设备脱困。最后，为了验证水下检测机器人控制系统的有效性，进行现场隧洞内的在水检测任务。结果表明：水下检测机器人在长距离隧洞（3 km）中运行平稳，实现无故障航行；机器人控制系统对机器人运动控制稳定性高、延迟小，表明基于模糊共享控制的水下检测机器人控制系统具有优越的全局稳定性与鲁棒性。

关键词：水下检测机器人;长距离隧洞;控制系统;设计与实现

基金资助：国家重点研发计划项目(2019YFB1310500)