张贺华 张宝枚 刘甜甜*

（1 山东大学机械工程学院，济南，250061；2 山东大学工程训练中心，济南，250002）

0 引言

ROV,即水下机器人,海洋中所用的ROV 又称为Remotely Operated Underwater Vehicle。在海洋开发需求牵引和相关技术发展驱动下，ROV 呈现出“大深度化、高性能化、电动化、专业化、模块化、协同化”六个方向的发展趋势。模块化的趋势要求ROV 在设计和研发中，ROV 的各种关键配件要逐步实现标准化、系列化、产业化，做到关键配件“即插即用”式安装和更换，并且随着各类水下机器人应用的不断增多，需要ROV 与其他类型水下装备协同作业，共同完成更加复杂的任务，提高作业效率[1]。

在教育部教指委新工科KAPI 教学研究项目“水中机器人系列创新设计一体化培养”的支持下，经过水中机器人系列创新课程与KAPI 工程训练的学习与实践，笔者团队设计了一款基于主从机协同工作的模块化水中机器人。基于“模块化”和“协同化”的ROV 发展趋势要求，机器人采用无差别的对接机构，可实现主机和从机、各从机之间、以及各从机和各功能部件之间的模块化对接和分离，并通过基于Python 的集群控制算法实现主机从机的协同工作。机器人的主机和从机之间采用有缆式的通信方式，充分保证水下主、从机间信息传输的准确性。同时，主、从机之间沿通信缆绳包裹有独立的输电线和输料管，以保障从机的电源供应及所需物料传输，并可为从机的功能拓展提供更多的可能。

1 机器人设计思路

机器人的主机部分由主控舱体、环境探测舱体、浮悬转向机构以及从机安置舱室共四部分组成，主机作为总控起到上承下达、增强续航、扩大探测范围等功用；……