rov年市场调查

❶ 什么是加速度传感器,我想了解这方面的知识.

http://ke..com/view/479290.htm

科技名词定义中文名称：加速度传感器 英文名称：acceleration transcer 定义：能感受加速度并转换成可用输出信号的传感器。 应用学科：机械工程（一级学科）；传感器（二级学科）；物理量传感器（三级学科） 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
求助编辑网络名片 加速度传感器加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是个常量，比如g，也可以是变量。加速度计有两种：一种是角加速度计，是由陀螺仪（角速度传感器）的改进的。另一种就是线加速度计。 查看精彩图册
目录一般用在哪里应用案例工作原理传感器的工作原理解析手机上的传感器选购加速度传感器模拟输出vs数字输出：·测量轴数量：·最大测量值：·灵敏度:·带宽:·电阻/缓存机制:累积误差传感器市场前景预测最新发展展开 一般用在哪里应用案例工作原理传感器的工作原理解析手机上的传感器选购加速度传感器模拟输出vs数字输出：·测量轴数量：·最大测量值：·灵敏度:·带宽:·电阻/缓存机制:累积误差传感器市场前景预测最新发展展开
编辑本段一般用在哪里通过测量由于重力引起的加速度，你可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度。通过分析动态加速度，你可以分析出设备移动的方式。但是刚开始的时候，你会发现光测量倾角和加速度好像不是很有用。但是，现在工程师们已经想出了很多方法获得更多的有用的信息。
ICP加速度传感器(4张)加速度传感器可以帮助你的机器人了解它现在身处的环境。是在爬山？还是在走下坡，摔倒了没有？或者对于飞行类的机器人来说，对于控制姿态也是至关重要的。更要确保的是，你的机器人没有带着炸弹自己前往人群密集处。一个好的程序员能够使用加速度传感器来回答所有上述问题。加速度传感器甚至可以用来分析发动机的振动。
加速度传感器可以测量牵引力产生的加速度。
目前最新IBM Thinkpad手提电脑里就内置了加速度传感器，能够动态的监测出笔记本在使用中的振动，并根据这些振动数据，系统会智能的选择关闭硬盘还是让其继续运行，这样可以最大程度的保护由于振动，比如颠簸的工作环境，或者不小心摔了电脑所造成的硬盘损害，最大程度的保护里面的数据。另外一个用处就是目前用的数码相机和摄像机里，也有加速度传感器，用来检测拍摄时候的手部的振动，并根据这些振动，自动调节相机的聚焦。
概括起来，加速度传感器可应用在控制，手柄振动和摇晃，仪器仪表，汽车制动启动检测，地震检测，报警系统，玩具，结构物、环境监视，工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析；鼠标，高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。
美国ICSensors加速度传感器，3031,3022,3052,3035,1210,1220,1230,1240等。适用于地震监测，低频应用，测试仪器，机械控制等。
加速度传感器应用于，机械、道路桥梁振动测试，目前大多采用HK9101，Hk9102等可以检测机械振动过程中的振动值，和海水，车辆对桥梁撞击的加速度值。
编辑本段应用案例加速度传感器应用于地震检波器设计－－地震检波器是用于地质勘探和工程测量的专用传感器，是一种将地面振动转变为电信号的传感器，能把地震波引起的地面震动转换成电信号，经过模/数转换器转换成二进制数据、进行数据组织、存储、运算处理。加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备，典型应用在手机、笔记本电脑、步程计和运动检测等。本设计采用Freescale公司的MMA7455L来实现地震检波器测试仪的设计，其具有信号调理、温度补偿、自测，以及可配置到检测0g或脉冲检测快速运动等功能，产品具有功耗低、便于携带、精度高、速度快的特点。
加速度传感器技术应用于车祸报警－－在汽车工业高速发展的现代，汽车已成为了人们现在出行主要的交通工具之一，但是因交通事故的伤亡数量也十分巨大。在信息化的现代利用高科技去挽救人的生命将会是重大研究的主题之一，基于加速度的车祸报警系统正是怀着这种设计理念，相信这种系统的推广，会给现在汽车行业带来更多的安全。
编辑本段工作原理线加速度计的原理是惯性原理，也就是力的平衡，A(加速度)=F(惯性力)/M(质量) 我们只需要测量F就可以了。怎么测量F？用电磁力去平衡这个力就可以了。就可以得到 F对应于电流的关系。只需要用实验去标定这个比例系数就行了。当然中间的信号传输、放大、滤波就是电路的事了。
多数加速度传感器是根据压电效应的原理来工作的。
所谓的压电效应就是 "对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外，还将改变晶体的极化状态，在晶体内部建立电场，这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应 "。
一般加速度传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压，只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系，就可以将加速度转化成电压输出。当然，还有很多其它方法来制作加速度传感器，比如压阻技术，电容效应，热气泡效应，光效应，但是其最基本的原理都是由于加速度产生某个介质产生变形，通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。每种技术都有各自的机会和问题。
压阻式加速度传感器由于在汽车工业中的广泛应用而发展最快，加速度传感器主要用于汽车安全气囊、防抱死系统、牵引控制系统等安全性能方面。由于安全性越来越成为汽车制造商的卖点，这种附加系统也越来越多。压阻式加速度传感器2000年的市场规模约为4.2亿美元，根据有关调查，预计其市值将按年平均4.1%速度增长，至2007年达到5.6亿美元。这其中，欧洲市场的速度最快，因为欧洲是许多安全气囊和汽车生产企业的所在地。
压电技术主要在工业上用来防止机器故障，使用这种传感器可以检测机器潜在的故障以达到自保护，及避免对工人产生意外伤害，这种传感器具有用户，尤其是质量行业的用户所追求的可重复性、稳定性和自生性。但是在许多新的应用领域，很多用户尚无使用这类传感器的意识，销售商冒险进入这种尚待开发的市场会麻烦多多，因为终端用户对由于使用这种传感器而带来的问题和解决方法都认识不多。如果这些问题能够得到解决，将会促进压电传感器得到更快的发展。2002年压电传感器市值为3亿美元，预计其年增长率将达到4.9%，到2007年达到4.2亿美元。
电容传感器有望有一个强劲的增长，2004年后增长将会更快，估计从1997年到2007年综合年增长率为5.9%,其中最高可达33.2%，其市值2000年为0.75亿美元，到2007年将达到1.1亿美元。来自欧洲和北美洲的汽车业和工业用户是这些产品的主要购买者。2000年的市场上北美占40.4%，欧洲占48.9%。汽车行业使用电容式传感器主要用于安全系统、轮胎磨损监测、惯性刹车灯、前灯水准测量、安全带伸缩、自动门锁和安全气囊。对于设计人员来说，电容式传感器是非常有吸引力的，因为它无需接触待测物，所以不必挤进狭窄的空间中。
传感器的工作原理加速度是一空间矢量，一方面，要准确了解物体的运动状态，必须测得其三个坐标轴上的分量；另一方面，在预先不知道物体运动方向的场合下，只有应用三维加速度传感器来检测加速度信号。三维加速度传感器具有体积小和重量轻特点，可以测量空间加速度，能够全面准确反映物体的运动性质，在航空航天、机器人、汽车和医学等领域得到广泛的应用。
目前推出的三维加速度传感器大多采用压阻式、压电式和电容式工作原理，产生的加速度正比于电阻、电压和电容的变化，通过相应的放大和滤波电路进行采集。
解析手机上的传感器加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是个常量，比如g，也可以是变量。因此其的范围比重力感应器要大，但是一般在手机被提到的加速度感应器时，其实就是指重力感应器，因此两者可以看做是等价的。
方向感应器
手机方向传感器是指，安装在手机上用以检测手机本身处于何种方向状态的部件，而不是通常理解的指南针的功能。
手机方向检测功能可以检测手机处于正竖、倒竖、左横、右横，仰、俯状态。具有方向检测功能的手机具有使用更方便、更具人性化的特点。例如，手机旋转后，屏幕图像可以自动跟着旋转并切换长宽比例，文字或菜单也可以同时旋转，使你阅读方便;听MP3时。可能会有人说：这个跟那个重力感应器是一样的？
这个两者是不一样的，方向感应器或者叫应用角速度传感器比较合适，一般手机的上的方向感应器是感应水平面上的方位角、旋转角和倾斜角的。这个如果你可能觉得有点理论的话，举个例子吧。有方向感应器的能很好的玩都市赛车游戏。而只有重力感应器也能玩，但是恩，很令人纠结。
编辑本段选购加速度传感器模拟输出vs数字输出：这个是最先需要考虑的。这个取决于你系统中和加速度传感器之间的接口。一般模拟输出的电压和加速度是成比例的，比如2.5V对应0g的加速度，2.6V对应于0.5g的加速度。数字输出一般使用脉宽调制（PWM）信号。
如果你使用的微控制器只有数字输入，比如BASIC Stamp，那你就只能选择数字输出的加速度传感器了，但是问题是你必须占用额外的一个时钟单元用来处理PWM信号，同时对处理器也是一个不小的负担。
如果你使用的微控制器有模拟输入口，比如PIC/AVR/OOPIC，你可以非常简单的使用模拟接口的加速度传感器，所需要的就是在程序里加入一句类似"acceleration=read_adc()"的指令，而且处理此指令的速度只要几微秒。
·测量轴数量：对于多数项目来说，两轴的加速度传感器已经能满足多数应用了。对于某些特殊的应用，比如UAV，ROV控制，三轴的加速度传感器可能会适合一点。
·最大测量值：如果你只要测量机器人相对于地面的倾角，那一个±1.5g加速度传感器就足够了。但是如果你需要测量机器人的动态性能，±2g也应该足够了。要是你的机器人会有比如突然启动或者停止的情况出现，那你需要一个±5g的传感器。
·灵敏度:一般来说，越灵敏越好。越灵敏的传感器对一定范围内的加速度变化更敏感，输出电压的变化也越大，这样就比较容易测量，从而获得更精确的测量值。最小加速度测量值也称最小分辨率，考虑到后级放大电路噪声问题，应尽量远离最小可用值，以确保最佳信噪比。最大测量极限要考虑加速度计自身的非线性影响和后续仪器的最大输出电压，估算方法：最大被测加速度×传感器的电荷 / 电压灵敏度，以上数值是否超过配套仪器的最大输入电荷 / 电压值，建议如已知被测加速度范围可在传感器指标中的“参考量程范围”中选择（兼顾频响、重量），同时，在频响、重量允许的情况下，灵敏度可考虑高些，以提高后续仪器输入信号，提高信噪比。
编辑本段·带宽:这里的带宽实际上指的是刷新率。也就是说每秒钟，传感器会产生多少次读数。对于一般只要测量倾角的应用，50HZ的带宽应该足够了，但是对于需要进行动态性能，比如振动，你会需要一个具有上百HZ带宽的传感器。
·电阻/缓存机制:对于有些微控制器来说，要进行A/D转化，其连接的传感器阻值必须小于10kΩ。比如加速度传感器的阻值为32kΩ，在PIC和AVR控制板上无法正常工作，所以建议在购买传感器前，仔细阅读控制器手册，确保传感器能够正常工作。
累积误差加速度传感器通过在一个时间段内测量一次加速度，然后根据以前累积下来的速度（包括速率和方向）和位置，计算前一段时间的总位移和终点速度。如此反复计算就可以得到结果。
很明显，取样时间缩短，精度会提高。但这会受到一些技术限制，比如计算机运算速度跟不上；加速度传感器本身存在响应时间等等。此外，由于速度和位置总是累加的，这就存在累积误差，时间长了，总的精度就下降得很大。
编辑本段传感器市场前景预测咨询公司INTECHNOCONSULTING的传感器市场报告显示，2008年全球传感器市场容量为506亿美元，预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。调查显示，东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长最快的地区，而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布最大的地区。就世界范围而言，传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场，占第二位的是过程控制市场，看好通讯市场前景。
一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大，分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems，微机电系统)传感器、生物传感器等新兴传感器。其中，无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。
目前，全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出，传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化，竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场，比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。
编辑本段最新发展随着智能手机等的普及，要求设备具备更高的功能和可设计性，在这种情况下，对组件的高度集成化和小型化的需求强劲。另外，高性能化导致电池的消耗增加，因此，对于搭载在设备上的各种元器件，要求具备更低的功耗。目前业界最小尺寸的加速度传感器最高分辨率达到14bit，具有低功耗、 耐冲击性高及可编程的待机唤醒功能，能够进行倾斜检测、运动检测等；而另外一款高性能、低功耗、低成本、低噪音的加速度传感器具有高稳定性，最高分辨率达4bit的特点，可高精度倾斜检测、运动检测等，目前此两种设备主要应用于智能手机、平板/笔记本电脑、数码相机、游戏机及其他小型民生设备。
智能手机和游戏机等具有更多感官性运动的设备操作需求高涨，另外，出现了智能电视用的运动遥控等新需求。在这些运动检测中，使用了历来使用的加速度传感器，还增加了陀螺仪，提高了操作感受。小型封装陀螺仪采用FIFO缓冲区，可减少来自微控制器的访问频率，具备旋转运动检测功能。而随着加速度传感器、陀螺仪进一步普及，同时在小型设备中使用案例日益增加。单芯片化以及在1个系统的通信接口一起使用2个传感器的需求不断增加。小型封装的3轴加速度传感器和3轴陀螺仪的复合传感器的渐渐出现，不但具有以上小型封装陀螺仪的各种特点和功能，同时还拥有业界领先的低耗电量，仅为4mA。他们多应用于智能手机、平板电脑、游戏机、遥控器、PND及其他小型民生设备。

❷ 水下机器人的发展史

机器人可以进行深海探测。深海采集。深海维修。
开发海洋是人类在二十一世纪面临的重大课题，而探索、考察和有效利用国际海域和海底区域是对我国发展海洋高技术和未来海洋产业提出的挑战。

沈阳自动化研究所是国内外有影响的研究与开发水下机器人并形成产品的科研实体之一，首创我国第一台有缆遥控和无缆自治水下机器人。从某种意义上讲，沈阳自动化研究所的水下机器人各阶段的技术成果代表了我国在这一技术领域的发展水平与过程。作为中国科学院“知识创新”工程先进制造基地的一部分，沈阳自动化研究所二十年来在水下机器人研制与应用方面为国家水下装备技术，特别是海洋重要装备技术及海洋开发发挥了不可替代的重要作用。

该所拥有一支理念超前，训练有素、经验丰富、技术全面的设计队伍。水下机器人实验室配备了齐全、先进的试验设备和条件，3个深水模拟压力罐可分别进行水下1000米、1500米、7200米水深的水下模拟试验。长20米、宽12米、深9米的试验水池可做各种水下机器人整机性能试验和调试。现已形成了大、中、小型水下机器人系列产品的生产能力，并在国际、国内开展了各种水下工程作业。

早在70年代末期，前瞻性地考虑到海洋是一个广阔的应用领域，从长远看以海洋为背景来发展机器人科学技术，是一项具有开拓性的工作，中国科学院又具有多学科综合性的研究开发能力，因此准备在全院组织力量，支持这一重大项目的实施。1977年召开的中国科学院自然科学学科规划会议将发展机器人项目列入规划。蒋新松院士在当年组团赴日考察回国后提出了发展水下机器人的设想。从此，沈阳自动化研究所锁定了“下海”为海洋开发服务，搞智能机器在海洋中的应用研究的战略目标，决心“要下五洋捉鳖”。1983年该项课题正式列为中国科学院重点课题，开创了智能机器人科研领域，为水下机器人的研究开发奠定了基础。

二十年来，“水下机器人”由院重点，进而持续列入“六五”、“七五”、“八五”、“九五”和“十五”国家重点项目，成为国家863计划自动化领域智能机器人主题项目的重点内容。沈阳自动化研究所通过建立机器人示范工程基地，已开发出多种型号的水下机器人产品，应用于水下观测、海上作业以及救捞工程等。又通过国际合作，研制成功了6000米水下机器人，使我国水下机器人研究与开发达到国际先进水平。

RECON-IV水下机器人具有较强功能和可靠性，已成为国际知名品牌，生产的多台设备出口国际市场，还有的长年在为南海石油钻井平台提供技术服务；“海潜一号”和“金鱼号”轻型水下机器人在沿海和内湖地区的水下探查、考古等作业起到重要作用；“海潜二号”水下机器人以其强作业功能为国家安全提供了有力的技术支持；用于海底光缆埋设的爬行式水下机器人“海星号”是我国第一台海底自走式海缆埋设机，目前已完成研制工作并投入实际应用。

作为总体单位在国家“863”计划支持下完成的潜深1000米“探索者”和潜深6000米“CR-01”、“CR-02”无缆自治水下机器人标志着我国自治水下机器人技术在国际上处于领先地位。6000米水下机器人工程项目是国家“863”计划项目的重中之重。通过与俄罗斯合作，实施研制成功了6000米水下机器人，并于1995年8月完成了深海试验。6000米水下无缆自治机器人的研制，涉及到自动化、计算机、水声、深潜、水动力、材料、能源等各种专业，需要解决水中通讯、高压密封、自主航行控制、动力系统、能源系统、各种信息的采集和处理、特种材料以及可靠性等高技术。“CR-01”自治水下机器人多次成功地完成了太平洋水域深海资源的调查。为了进一步提高水下6000米自治机器人的可靠性、实用性、后勤保障能力、机动性和续航能力，使其由可用样机发展为实用样机，1996年8月起正式实施了水下6000米自治机器人的工程化项目。其目标是为中国大洋协会进行大洋调查提供水下6000米自治机器人实用样机。工程化的主要工作是提高原样机的可靠性，达到实用化的目的。试验表明，经过工程化改进后的CR-02水下6000米无缆自治机器人性能卓越，可靠性高，能执行所赋予的使命，从而实现了自治水下机器人从手编程型向监控型的转变，技术水平又上了一个台阶。有关专家认为，该水下机器人是目前世界上最先进的洋底探测设备。CR系列高性能水下机器人能进行六千米深水录像、拍照和海底地势与剖面测量、水文测量、海底多金属结核丰度测定，海底沉物目标搜索和观察，自动记录各种数据包括图像和机器人水下运动轨迹及其坐标位置，还可按预编程航行和工作，自动避障，具有故障自诊断和应急上浮功能，并能提供指令遥控。这表明，中国已有圆满解决这些高技术的能力和手段，而且已进入洋底多金属结核资源探测应用的实用阶段。6000米水下机器人的研制成功，使中国一跃成为世界上具有研制这种自治水下机器人能力的少数几个国家之一，它可到达世界上除海沟之外的全部海底区域，即全部有经济前景的海底，占海洋面积的98％，为中国进军国际海洋区域、开发大洋资源提供了强有力的技术手段和工具。

该所目前正在研制潜深7000米水下载人机器人——又被称作“海底卫星”，预计将在2005年投入使用。这意味着中国将拥有对包括深海海沟在内的复杂海域进行详细探测的能力，中国开发海洋资源的步伐将大大加快。目前，世界上只有俄罗斯、美国、日本等国家拥有类似潜深的水下载人机器人。在可预见的将来，在此基础上作进一步的开发，中国的水下载人机器人将有可能探测深达1万多米的世界最深海沟马里亚纳海沟。水下载人机器人主要用于海洋科考、海底资源探测，是中国863高新技术计划“十五”期间（2001年至2005年）的重点攻关课题。 此次研制的潜深7000米水下载人机器人，由该所联合中国船舶重工集团等机构与俄罗斯科学院共同研制。其中，机器人制造的核心技术由中方负责，俄罗斯提供如钛合金耐压壳等维护生命安全方面的技术。根据协议，中国将享有对机器人的全部自主知识产权。
由国家海洋局主持的中国第二次北极科学考察装备了沈阳自动化研究所研制的中型ROV“海极号”水下机器人，2名科技人员随船出征。这是沈阳自动化研究所研制的水下机器人首次参加北极科学考查。据报道，中国第二次北极科考队进入北冰洋的浮冰区后，“海极号”水下机器人开始投入使用。该机器人可以在300米深度自由运动，进行摄像、观察、测量、作业等，并利用仰视声呐系统观测海冰的厚度，具有作业时间长、范围广、安全性高、科考数据直观、事后处理和分析容易等人和其他设备无法比拟的优势。水下机器人在北极冰区进行冰层厚度等一系列科考示范应用在国内还是首次，对扩大水下机器人的应用领域具有非常重要的意义。

水下机器人技术系列成果曾获国家、科学院、辽宁省科技进步奖及世界发明博览会金牌奖等20余项，其中“CR-01”6000米自治水下机器人获1995年度中国科学院科技进步特等奖和综合特大奖。

沈阳自动化研究所在水下机器人研发过程中一贯采取开放、合作的工作模式，与美国、俄罗斯、意大利的一些研究单位和公司有着良好的合作经历和关系，与国内中国船舶科研中心、中国科学院声学研究所、哈尔浜工程大学、上海交通大学、华东船舶工程学院等相关优势单位形成了友好、有效的合作网络。为了适应水下机器人的进一步发展，进行产业化开发，该所拟在沈阳浑南开发区建设更大规模的水下机器人试验和生产基地。

人类当今正面临着人口、资源和环境三大难题。随着各国经济的飞速发展和世界人口的不断增加，人类消耗的自然资源越来越多，陆地上的资源正在日益减少。为了生存和发展，海洋开发势在必行。

海洋占地球表面积的71％，拥有14亿立方公里的体积。在海底及海洋中，蕴藏着极其丰富的生物资源及矿产资源。在6000米以下的大洋底部仍有生命存在，这种在极端条件下的生命，格外受到生物学家的重视。大洋底部还沉积着极为丰富的多金属结核，尤以铜、锰、镍、钴含量最高，估计储量为l.7万亿吨。海底锰的藏量是陆地的68倍，铜的藏量为22倍，镍为274倍，制造核弹的铀的储藏量高达40亿吨，是陆地上的2000倍。海洋还是一个无比巨大的能源库，天然气水合物总量相当于陆地燃料资源总量的2倍以上。海底储存着1350亿吨石油，近140万亿立方米的天然气。因此，洋底的探测和太空探测类似，同样具有极强的吸引力、挑战性。

1991年，中国被联合国批准为第五个深海采矿先驱投资者，承担30万平方公里洋底的探测任务，并最终拥有对矿产资源最丰富的7.5万平方公里海域的优先开采权。中国政府已把海洋开发作为21世纪的国民经济与社会发展战略重点之一。

水下机器人是多种现代高技术及其系统集成的产物，对于我国海洋经济、海洋产业、海洋开发和海洋高科技具有特殊的重要意义。发展水下机器人，并将其作为海洋战略制高点，提升我国海洋重大装备水平，为海洋支柱产业和新兴产业提供成套技术与先进装备保障，为海洋未来产业和国家海洋战略创造有利条件与国际竞争能力，并将强大的技术领先优势，转换成为强大的产业开发优势，是沈阳自动化研究所历史性的必然抉择，更是其使命性的郑重承诺。

❸ 冲绳海槽的科学考察

2014年4月8日，科学号科考船进行了首航中国最先进的海洋科考船“科学号”抵达冲绳海槽，考察深海海洋环境与生态系统，而日本海上保安厅巡逻船声称中方船只连续两天进入了日方所谓的专属经济区，要求中方停止科考。
“科学号”12号清晨抵达作业区，对冲绳海槽热液区的热液喷口、周围海域物理化学环境，进行现场原位观测和取样分析。日本共同社报道，日本海上保安厅巡逻船12号和13号连续两天发现“科学号”，在冲绳县久米岛附近、所谓的日本专属经济区内开展疑似海洋调查活动，那霸海上保安总部说，日方巡逻船要求“科学号”停止活动，称未经允许不得在日本专属经济区开展调查活动，但中方未作回应。
4月12日，我国最先进海洋科学考察船“科学”号完成首个科考任务返回青岛母港，在这个航次中我国科学家在冲绳海槽发现了两个“黑烟囱”，即活跃的海底热液喷口。
航次首席科学家、中国科学院海洋研究所研究员李超伦告诉记者，“科学”号首先在冲绳海槽获得了一个50公里×50公里的高分辨率海底地形图，科考队员参考以往资料，取得了热液区的位置，再用水下缆控潜水器（ROV）下潜作业，探测到了2个“黑烟囱”和4个热液溢流区。
李超伦介绍，2个“黑烟囱”位于“科学”号探测区域的北部、冲绳海槽的中部。“黑烟囱”周边生物群落旺盛，在这个区域采集到了贻贝、潜铠虾、阿尔文虾和冒贝等大量生物样本。
科学’号探测区域的南部虽没有探测到‘黑烟囱’，但探测到了热液溢流区，生物同样丰富，科考队员采集到了海绵、管状蠕虫等生物样品。此外，这个航次获得了大量高清海底视频，国际同行给予高度评价。”李超伦说。
李超伦表示，这个航次能取得这么多珍贵的样品，首先得益
于“科学”号的先进性能，这艘新科考船不仅能克服恶劣海况，而且原地定位7小时至8小时误差不超过1米，这对科学考察非常重要。同时，水下缆控潜水器（ROV）性能稳定，为科考提供了坚实保障。
“科学”号首航承担的是中国科学院海洋先导性科技专项和国家973项目的西太平洋海底热液调查任务，两个航段共历时35天，航程4065海里。“科学”号此行搭载了全海深多波束测深系统、深海拖曳探测系统、浅地层剖面测量系统、水下缆控潜器（ROV）、温盐深剖面仪（CTD）、电视抓斗、沉积物箱式采样器、沉积物重力柱状取样器和底栖生物拖网等先进仪器设备，对热液区及邻近区域地形地貌信息、水体、沉积物、生物等样品以及水文和流场数据进行了系统采集。
这个航次共完成25个站位的地质采水和生物采水作业，获得了水体不同层位的深度、温度、盐度、溶解氧、甲烷、浊度等理化环境参数；获取热液喷口及邻近区域大型海洋生物样品1400余头，种类超过50种，并从热液区底层水、沉积物、岩石及大型生物样品中现场分离培养超过300株微生物；采集到硫化物、岩石和沉积物等地质样品30多件。

❹ 模糊滑模控制器在ROV机械手上的应用研究

田烈余^1，2盛堰^1，2陈春亮^1，2

（1.广州海洋地质调查局 广州 510760；2.国土资源部海底矿产资源重点实验室 广州 510760）

第一作者简介：田烈余（1981—），男，硕士研究生，研究方向为ROV机电液智能控制和海洋地质调查。

摘要 针对水下机器人机械手抓取专用工具及操作准确、快速、可靠平稳地要求，设计一种应用ROV的模糊滑模控制器（滑模控制器，本质上是一类特殊的非线性控制，且非线性表现为控制的不连续性）。该控制器的动态性能取决于滑模系数，与控制对象的参数无关，状态轨线始终保持在切换面上，从而获得全局鲁棒性（表征控制系统对特性或参数扰动的不敏感性），提高了位置控制系统的精度。联合仿真结果表明：该控制器具有良好的动态、稳定性能以及较强的鲁棒性，能够使水下机器人的机械手操作快速准确平稳。

关键词 水下机器人 模糊 滑模 联合仿真

1 引言

水下机器人的机械手是由液压缸、电液比例阀、伺服放大器、信号调节器和传感器等组成。该系统具有非线性、滞后性、大惯性等特点。而且水下机器人机械手工作在复杂的海洋环境下，考虑到运动的时变性，环境的复杂性和不确定性，建立精确的运动模型是十分困难的，所以需要对机械手有良好的控制算法。而常规PID（比例（proportion）、积分（integral）、微分（differential coefficient）控制的缩写，简称PID控制）控制需要建立被控对象精确的数学模型，难以处理复杂的时变性和非线性控制系统，它不能实时调整PID参数，且响应速度不够快。模糊控制可以把人的经验转化为控制策略，对时变的、非线性的、滞后的、高阶大惯性的被控对象，但却无法消除静态误差，需要引入积分作用^［1］。基于以上原因，采用模糊滑模控制器，它是典型的非参数模型智能控制器，无需受控系统的数学模型各种准确的参数，仅需要确定机械手系统的工作环境就可以对系统进行控制，并根据不同的工作环境调整控制参数，使其达到最优的控制效果，与其他常规依赖模型的控制算法比，具有良好的过渡性能和鲁棒性特点^［2，3］。

2 模糊滑模的控制方法的设计

2.1 系统描述

水下机器人的机械手是一个典型的阀控缸系统，根据以往的数学模型可知为一三阶控制系统^［4，6］，其状态方程可表示为：

x^（n）=f（x，t）+g（x，t）u（t）+d（t） （1）

x=[x，x，…，x^（n-1）]^T，y=x （2）

其中x⊂Rⁿ，u⊂R，y⊂R，n=3。假设｜d（t）｜≤D。

2.2 滑模控制器的设计

定义全局滑模面为：

其中c ＞ 0，e为跟踪误差。

而跟踪误差为：e=r-θ其中r为位置指令。

为了实现全局滑模，函数F（t）需要满足以下三个条件：

（1）

；

（2）F（t）→0 as t→∞；

（3）F（t）一阶可导。

其中e₀与

是位置误差及其导数。条件（1）使系统状态位于滑模面上，条件（2）保证了闭环系统稳定性，条件（3）是滑模存在条件的要求。

根据上述分析，将F（t）定义为：F（t）=s（0）exp（-λt） （3）

其中λ＞0，s（0）为初始时刻的s（t）。

滑模控制律设计为：

南海地质研究（2014）

2.3 模糊控制器的设计

滑模存在的条件为

南海地质研究（2014）

图1 二维平面内的滑模运动

Fig.1 The sliding mode motion in a 2D plane

由图1可见，当系统到达滑模面后，将会保持在滑模面上。K（t）为保证系统运动得以到达滑模面的增益，其值必须足以消除不确定项的影响^［2］。

模糊规则如下：

如果

，则K（t）应增大。

如果

，则K（t）应减小。

由式可以设计关于

和K（t）之间的关系的模糊系统（图2，图3），在该系统中，

为输入，K（t）为输出。系统输入输出的模糊集分别定义如下（图2，图3）：

南海地质研究（2014）

K（t）=｛ NB NM Z PM PB｝

其中NB为负大，NM负中，Z零，PM正中，PB正大。

图2 模糊输入隶属函数

Fig.2 The membership function of the fuzzy input

模糊系统的输入输出隶属函数所示选择如下模糊规则：

（1）IF

is PB THEN K（t）is PB

（2）IF

is PM THEN K（t）is PM

（3）IF

is Z THEN K（t）is Z

（4）IF

is NM THEN K（t）is NM

（5）IF

is NB THEN K（t）is NB

采用积分的方法对

的上界进行估计：

南海地质研究（2014）

其中G为比例系数，G＞0。

控制系统的结构如图4所示。

用

代替6的K（t），则控制率为

南海地质研究（2014）

图3 模糊输出隶属函数

Fig.3 The output fuzzy membership function

图4 模糊滑模控制系统结构

Fig.4 Fuzzy sliding mode control system structure

3 水下机器人机械手的系统建模及联合仿真

仿真模型所有的物理参数都按照实际条件进行设置，系统液压油泵输入转数为1450r/min，公称排量：63mL/r，供油压力设定37.4 MPa，油缸规格一样，缸筒内径为50mm，活塞杆的直径为32mm，长度为300mm；两个缸活塞杆的初始位置都为150mm；所有油管的内径都为14mm；液压油密度ρ=0.87×10³kg/m³，弹性模量β为680MPa，比例阀的最大通油面积为5×10^-5m²，最大开口度为0.005m，节流口流量系数为C_d=0.7；泄露面积为1×10^-12m²，模拟负载力为75KN。

在Simulink（Simulink，为MATLAB最重要的组件之一）中的部分主要是 fuzzyxc（fuzzyxc，Simulink组件中的模糊控制仿真模块）控制部分，因为在Simulink中实现液压机械手庞大的机械系统（图5），显然是非常复杂，而相对于机械系统来说，仅只是控制器部分，将会使模型变的非常的简单^［2，4］。图6为Simulink模型中的模糊滑模控制模块，其中包括了控制器、AMESim仿真模型以及信号处理子系统^［5，6］。

图5 机械手系统仿真模型

Fig.5 Hydraulic transfer feeder simulation model

图6 主程序图

Fig.6 Main program diagram

4 仿真结果分析

表示给出的位移指令y=sin（2πt），取M=2，采用控制式（7），取G=400，c=150，λ=10，仿真时间为10s时的位移跟踪曲线。从图7可以看出0.2s就可以跟踪上给定的位移指令，机械手运动时间一般为30s。

图7 正弦位置跟踪

Fig.7 Sine position tracking

5 结语

通过分析型水下机器人的动态特性，建立了位置控制的动态模型。并针对系统特性设计了模糊滑膜控制器，在MATLAB环境中进行了仿真实验，结果表明模糊滑膜控制比传统的PID具有更好的快速性、稳定性，而且能够克服外界扰动的影响。解决了水下机器人机械手的非线性、滞后、大惯性等难以控制的问题，具有重要的理论意义和工程实际应用价值。

参考文献

［1］谷娜.2008.基于AMESim 和simulink 的汽车电动助力转向器系统的联合仿真［D］.四川：西华大学

［2］刘金琨.2005.滑模变结构控制MATLAB 仿真［M］.北京：清华大学出版社，2005.

［3］刘金琨.2004.先进PID 控制MATLAB 仿真［M］.北京：电子工业出版社，2004.

［4］Lynn A，Smid E，Eshraghi M，et al.2005.Modeling hydraulic regenerative hybrid vehicles using AMESim and Matlab/Simulink［5805-03］［J］.PROCEEDINGS⁃SPIE THE INTERNATIONAL SOCIETY FOR OPTICAL ENGINEERING，Vol.36（5805）：43-47

［5］Jing B D，Lu S，Yang L Z，et al.2009.Research of Hydraulic Jack Leakage Diagnosis Emulation Base on Wavelet/AMEsim［J］.Key Engineering Materials，Vol.36（392）：103-108

［6］邬国秀.2008.基于AMESim 的阀控液压缸液压伺服系统的仿真［J］.计算机应用技术，Vol.35（1）：28-30

Fuzzy Sliding Mode Controller Applied Research in the ROV's Mechanical Hands

Tian Lieyu^1，2Sheng Yan^1，2Chen Chunliang^1，2

（1.Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760；2.Key laboratory of Marine Mineral Reasources，MLR，Guangzhou，510760）

Abstract：For underwater robot manipulator grab special tools and operation accurate，fast，reliable smoothly requirements，design a kind of application of fuzzy synovial controller ROV.The controller of the dynamic performance depends on the sliding mode coefficient，and the parameters of the controlled objects，not state rail line remains in on the switch，so as to achieve global robustness，and improve the precision of the position control system The union simulation results show that the controller has good dynamic，stable performance and strong robustness，can make underwater robot manipulator smooth operation quickly and accurately.

Key words：ROV；Fuzzy；Silding；The Union Simulation

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第2类（颜料油漆、染料、防腐制品）
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第5类（药品、卫生用品、营养品）
第6类（金属制品、金属建材、金属材料）
第7类（机械设备、马达、传动）
第8类（手动器具（小型）、餐具、冷兵器）
第9类（科学仪器、电子产品、安防设备）
第10类（医疗器械、医疗用品、成人用品）
第11类（照明洁具、冷热设备、消毒净化）
第13类（军火、烟火、个人防护喷雾）
第14类（珠宝、贵金属、钟表）
第15类（乐器、乐器辅助用品及配件）
第16类（纸品、办公用品、文具教具）
第17类（橡胶制品、绝缘隔热隔音材料）
第18类（箱包、皮革皮具、伞具）
第19类（非金属建筑材料）
第20类（家具、家具部件、软垫）
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第43类（餐饮住宿、养老托儿、动物食宿）
第44类（医疗、美容、园艺）
第45类（安保法律、婚礼家政、社会服务）

❻ 中国机器人的发展历程

我国工业机器人起步于70年代初期，经过20多年的发展，大致经历了3个阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期和90年代的适用化期。

1、70年代是世界科技发展的一个里程碑：人类登上了月球，实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮，尤其在日本发展更为迅猛，它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下，我国于1972年开始研制自己的工业机器人。

2、进入80年代后，在高技术浪潮的冲击下，随着改革开放的不断深入，我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。

“七五”期间，国家投入资金，对工业机器人及其零部件进行攻关，完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发，研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。

1986年国家高技术研究发展计划（863计划）开始实施，智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿，经过几年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特种机器人。

3、从90年代初期起，我国的国民经济进入实现两个根本转变时期，掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮，我国的工业机器人又在实践中迈进一大步，先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人；

并实施了一批机器人应用工程，形成了一批机器人产业化基地，为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。

(6)rov年市场调查扩展阅读：

数据统计，中国机器人市场规模在2012—2017年5年间，平均增长率达31.1%，高于同期全球机器人市场17%的平均增长率，国内整体市场规模仍在进一步扩大。而人工智能、物联网、大数据、交互技术的快速生育，尤其5G的应用，将给机器人产业带来巨大的发展空间。

有理由相信，中国机器人将是中华民族实现复兴的强力助推者。未来是一个“人—机”相融的美好世界。

❼ LAMYE ROVSER注册过商标吗还有哪些分类可以注册

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第43类（餐饮住宿、养老托儿、动物食宿）
第44类（医疗、美容、园艺）
第45类（安保法律、婚礼家政、社会服务）

❽ 六大基酒的讲解

1、金酒

金酒又名叫杜松子酒，最先由（荷兰）生产，在（英国）大量生产后闻名于世，是世界第一大类的烈酒。荷兰金酒是以大麦芽与裸麦等为原料，经发酵后蒸馏三次获得谷物原酒，然后加入杜松子香料再蒸馏。最后将精馏而得的酒贮存于玻璃槽中待其成熟，包装时稀释至酒度量40度左右，荷兰金酒色泽透明清亮。

2、威士忌

威士忌（WHISKY）是一种由大麦等谷物酿制，在橡木桶中陈酿多年后，调配成43度左右的烈性蒸馏酒。

威士忌又可主要分为苏格兰威士忌和美国威士忌两类，另外还有小的，如爱尔兰威士忌。

3、白兰地

白兰地（BRANDY）是一种烈酒，由葡萄酒或水果发酵后蒸馏而成的，但须放在木桶里经过相当时间的陈年。世界各国都出产白兰地，而葡萄酒以法国产的最好，所以法国白兰地也是最好，其中以干邑白兰地（COGNAC BRANDY）尤为世界驰名。

4、朗姆

朗姆酒又叫糖酒，是制糖业的一种副产品，它以蔗糖作原料，先制成糖蜜，然后再经发酵、发馏，在橡木桶中储存3年以上而成。

5、伏特加酒

伏特加是从俄语中"水"一词派生而来的，是俄国具有代表性的白酒，开始是用小麦、黑麦、大麦等作原料酿造的。到18世纪以后就开始使用土豆和玉米作原料了，将蒸馏而成的伏特加原酒，经过8小时以上的缓慢过滤，使原酒液用活性碳吸收它的味道。

6、龙舌兰

龙舌兰，又叫特基拉，是一种墨西哥产，使用龙舌兰草（Agave）的鳞茎部位为原料所制造出的含酒精饮品。