1水下海產(chǎn)品捕撈機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)要求GB11291.1—2011工業(yè)環(huán)境用機(jī)器人安全要求第1部分：機(jī)GB/T32065.15—2019海洋儀器環(huán)境試驗(yàn)方法第15部分:GB/T32065.10—2020海洋儀器環(huán)境試驗(yàn)方法第10部分：GB/T36896.1—2018輕型有纜遙控水下機(jī)器人第1部分：總則GB/T36896.3—2018輕型有纜遙控水下機(jī)器人第3部分：導(dǎo)管螺旋槳推水下海產(chǎn)品捕撈機(jī)器人underwa航等水下靈活運(yùn)動(dòng)，控制捕撈機(jī)械手相關(guān)裝置在水下進(jìn)為水下機(jī)器人提供數(shù)據(jù)傳輸、供電及環(huán)境載荷的電纜及附屬裝4概述水下海產(chǎn)品的人工或自主捕撈作業(yè)。整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及要求a)水下機(jī)器人系統(tǒng)為執(zhí)行端，搭載動(dòng)力、抓取、感知等核心組件，負(fù)責(zé)水下靈活運(yùn)動(dòng)、海產(chǎn)品2b)地面控制系統(tǒng)為控制端，承擔(dān)指令發(fā)送、狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理及人機(jī)交互功能，通過(guò)零浮力5水下機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范5.1概述a)各子系統(tǒng)需適應(yīng)水下高壓、高鹽霧環(huán)境，b)子系統(tǒng)間需實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互與協(xié)同控制，確保運(yùn)動(dòng)指令、捕撈操作、能源狀態(tài)等信息的實(shí)時(shí)傳c)系統(tǒng)整體需具備水下靈活運(yùn)動(dòng)能力、高清圖像采集與傳輸能力、精準(zhǔn)捕撈操作能力，以及與5.2動(dòng)力系統(tǒng)5.2.1動(dòng)力結(jié)構(gòu)補(bǔ)償，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)提供水下高推力，可實(shí)現(xiàn)固定方向的精準(zhǔn)移動(dòng)，導(dǎo)管螺旋槳應(yīng)符合GB/T36896.35.2.2性能需求靜水速度應(yīng)不小于2kn，后退速度不小于1kn，垂向速度應(yīng)5.2.3負(fù)載能力5.3海產(chǎn)品抓取系統(tǒng)5.3.1軟件要求a)海產(chǎn)品抓取軟件系統(tǒng)應(yīng)采用通用編程語(yǔ)言進(jìn)行編碼，代碼語(yǔ)言應(yīng)簡(jiǎn)潔精煉、易于理解，便于3b)海產(chǎn)品抓取軟件系統(tǒng)應(yīng)配置水下目標(biāo)檢測(cè)算法，能對(duì)機(jī)器人采集的水下圖像或視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)c)海產(chǎn)品抓取軟件系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)時(shí)接收地面控制系統(tǒng)控制信號(hào)，響應(yīng)a)捕撈機(jī)械手結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)為夾爪式結(jié)構(gòu)或繩驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其尺寸應(yīng)適用于海參、海星、扇貝等海b)海產(chǎn)品存放框應(yīng)設(shè)計(jì)在水下機(jī)器人內(nèi)部，其設(shè)計(jì)c)控制電機(jī)的輸出扭矩和驅(qū)動(dòng)性能應(yīng)能滿足捕撈機(jī)械手在水下作業(yè)時(shí)的啟停、夾持和釋放等動(dòng)5.4供電系統(tǒng)a)岸基供電應(yīng)滿足水下捕撈機(jī)器人運(yùn)動(dòng)最大功率，即持續(xù)輸出功5.5水下定位系統(tǒng)水下海產(chǎn)品捕撈機(jī)器人應(yīng)搭載水下定位系統(tǒng)，明確機(jī)器人在水下相對(duì)位置。其要a)水下定位系統(tǒng)應(yīng)具備超短基線定位功能，5.6性能要求a)水下機(jī)器人應(yīng)能通過(guò)零浮力電纜與地面控制單元建立信號(hào)傳輸；機(jī)器人本體應(yīng)能在水中實(shí)現(xiàn)上浮下潛、進(jìn)退、轉(zhuǎn)艏、滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏航等水下靈活運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)定深、定航b)水下機(jī)器人通過(guò)地面控制系統(tǒng)應(yīng)能完成進(jìn)退、潛浮、平移、轉(zhuǎn)向等運(yùn)動(dòng)，指令和動(dòng)作應(yīng)協(xié)調(diào)c)水下機(jī)器人應(yīng)至少搭載一個(gè)水下高清攝像頭及一組水下照明光源，實(shí)現(xiàn)水下錄制高清視頻、d)捕撈機(jī)械手應(yīng)能通過(guò)地面遙控操作系統(tǒng)e)攝像系統(tǒng)應(yīng)密封、耐壓，鏡頭應(yīng)具有俯仰自由調(diào)整的能力。5.7非功能性要求a)水下機(jī)器人、水面控制單元、手持式操縱盒以及動(dòng)力源都應(yīng)接地并有明顯接地標(biāo)識(shí)。不能明顯標(biāo)明的接地點(diǎn),應(yīng)在其附近標(biāo)明明顯的接地標(biāo)識(shí)。水面控制系統(tǒng)接地電阻不得超過(guò)0.1Ω,4c)成套設(shè)備中，所有緊固件，連接件，應(yīng)裝配牢固、嚴(yán)密；所有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)滑動(dòng)部位應(yīng)靈d)水下海產(chǎn)品捕撈機(jī)器人主體材料應(yīng)光潔、耐腐蝕，不應(yīng)有起皮、脫落等缺陷；本體應(yīng)滿足耐e)零浮力電纜外觀應(yīng)完好、順直，無(wú)損傷、扭結(jié)、破損或污染，并滿足在水中零浮力；實(shí)驗(yàn)前f)水下海產(chǎn)品捕撈機(jī)器人應(yīng)設(shè)有急停和保護(hù)性停止的功能，觸發(fā)急停后，應(yīng)能立即切斷水下機(jī)器人推進(jìn)器及捕撈機(jī)械手的動(dòng)力電源。急停功能應(yīng)具有最高優(yōu)先級(jí)，且需手動(dòng)復(fù)位。同時(shí)，5.7.2可靠性要求a)水下海產(chǎn)品捕撈機(jī)器人在低溫-10℃,高溫40℃的環(huán)境中,應(yīng)能正常工作；壓力條件下不產(chǎn)生殘余形變，按照規(guī)定GB/T32065.15—2019規(guī)定的方c)在濃度為4.9%～5.1%，pH值6.5～水下海產(chǎn)品捕撈機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)明顯腐蝕現(xiàn)象，按照規(guī)定d)在電源電壓波動(dòng)幅度不大于額定值的±15%、頻率波動(dòng)幅度不大于額定值的±10%、零線電壓e)搭載光學(xué)設(shè)備時(shí)，在不同照度條件下，水下高清攝像頭應(yīng)能觀察目標(biāo)對(duì)象并獲得清晰成像；5.7.3可擴(kuò)展性要求a)各子系統(tǒng)需具備穩(wěn)定的信號(hào)處理能力，確保與水下機(jī)器人系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互（延遲符合本b)子系統(tǒng)間需實(shí)現(xiàn)指令與狀態(tài)信息的無(wú)縫銜接，如遙控操作系統(tǒng)的指令需通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實(shí)c)系統(tǒng)整體需具備友好的人機(jī)交互界面、精準(zhǔn)的指令控制能力及全面的狀態(tài)監(jiān)測(cè)能力，確保操5狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)滿足如下對(duì)機(jī)器人狀態(tài)監(jiān)a)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)通過(guò)機(jī)器人搭載攝像、定位等傳感設(shè)備，實(shí)時(shí)顯示機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速率、所處位置（當(dāng)前深度、衛(wèi)星定位坐標(biāo)）及周圍水下環(huán)境情況（如水深、水溫等環(huán)境信息）；b)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)崟r(shí)采集各個(gè)傳感器的信息，并對(duì)艙內(nèi)溫度、濕度及漏水情況進(jìn)行持續(xù)c)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)零浮力電纜對(duì)水下海與GB/T36896.1—2018中匹配，本文件對(duì)地面控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行技術(shù)規(guī)范，地面控制系統(tǒng)的性能要求a)地面控制系統(tǒng)應(yīng)能通過(guò)零浮力電纜完成與水下捕撈機(jī)器人的信號(hào)和電源傳輸，實(shí)現(xiàn)水下環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)控和機(jī)器人狀態(tài)監(jiān)控，對(duì)岸基供電式機(jī)器人應(yīng)能提供穩(wěn)定、可靠b)地面控制系統(tǒng)應(yīng)具有在監(jiān)控器上同步顯示水下海產(chǎn)品捕撈機(jī)器人狀態(tài)的功能，并可對(duì)相關(guān)數(shù)c)地面控制系統(tǒng)通過(guò)遙控操作系統(tǒng)控制機(jī)器人本體在水下實(shí)現(xiàn)捕撈作業(yè)和姿態(tài)控制，指令和動(dòng)地面控制系統(tǒng)部分的安全應(yīng)符合GB11291.1—201a)地面控制系統(tǒng)在低溫-10℃,高溫40℃的環(huán)境中,應(yīng)能正常工作；b)地面控制系統(tǒng)