尹梦 舒 ，冯 常

（1.中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209；2.中国科学院大学，北京 100190）

0 引言

水下机器人这一高新技术对开发蕴含巨大资源的海洋有着不可小觑的功劳，因此发展水下机器人很有必要。现如今越来越多的地方用到水下机器人，如何控制好水下机器人来使其快速准确地完成人类派遣的任务就成为亟需解决的问题。而水下机器人工作环境的特殊性，也增加了对水下机器人控制的难度，因此水下机器人的控制系统需有较强的自调节能力以及在线模型辨识能力等[1]。

模糊控制技术（Fuzzy Control Technology）基于模糊数学理论，是近代控制理论中的一种高级新型技术[2]。它不需要过程的精确数学模型，鲁棒性强，有较强的容错能力，操作人员易于设计和掌握。本文以水下状态检查机器人为实验平台，其运动系统是非线性、时变、强耦合的，通常工作在几米甚至更深的水下，受到各种未知因素的干扰[2]。由此看来，采用模糊方法控制水下机器人精准运动无疑是最佳选择。

1 搭建运动模型

水下机器人在水中运动时会受到各种力和力矩的作用，研究在这些力和力矩的作用下水下机器人的运动规律，搭建水下机器人的运动模型，是研究和设计水下机器人控制系统的基础[1]。

1.1 水下状态检查机器人的结构

本文以实验室项目“水下状态检查机器人”为实验平台，水下运动主体如图1所示。螺旋桨式水下运动平台作为该系统的主体部分，配置了6个位置耦合的推进器，其中2个竖直方向推进器作为垂直推进，另外4个推进器作为平面运动及转动推进，推进器对称分布，确保水下机器人在运动时受力平衡，完成较精确定位。……