一种核电站水下机器人控制方法、系统和机器人与流程

1.本发明涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种核电站水下机器人控制方法、系统和机器人。


背景技术：

2.随着核能发电技术的迅猛发展以及工业自动化水平的提高，为了节约成本和保障作业人员的绝对安全，人们在核电站反应堆的维护方面引入工业机器人来清理反应装置，这些工业机器人需要利用精准靶向输送平台进行定位精准输送以达到对接端塞的作用，以便清洁装置实施作业。
3.现有技术中，在利用水下靶向输送平台机器人进行作业时，依旧存在对机器人到达端塞的输送控制精准度低、作业效率低、成本高等问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，提供一种核电站水下机器人控制方法、系统和机器人。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种核电站水下机器人控制方法，所述机器人包括执行机构，所述机器人在二维空间以预设速度沿着预设轨道运动，所述方法包括以下步骤：
6.s20、监测所述机器人的当前位置和当前速度，判断所述机器人是否偏离所述预设轨道；
7.s30、若是，则根据所述当前位置和所述当前速度计算所述机器人的运动偏差量，其中，所述运动偏差量包括位置偏差量和速度偏差量；
8.s40、对所述运动偏差量进行模糊和解模糊处理，以修正pid控制参数；
9.s50、以所述运动偏差量作为pid控制器的输入信号，根据修正后的pid控制参数得到所述执行机构的控制量，将所述控制量作用于所述执行机构，以使所述机器人运动在所述预设轨道上。
10.进一步，在本发明所述的核电站水下机器人控制方法中，在所述步骤s20之前还包括步骤：
11.s10、获取所述机器人的位置信号和速度信号，并对其进行采样得到所述当前位置和所述当前速度；其中，所述位置信号和速度信号为连续信号。
12.进一步，在本发明所述的核电站水下机器人控制方法中，所述步骤s40还包括：
13.s401、将所述运动偏差量进行模糊化处理，得到模糊化输入值；
14.s402、通过知识库和推理机对所述模糊化输入值进行模糊推理，得到模糊结论；
15.s403、若所述模糊结论为所述位置偏差量和所述速度偏差量均为负大，和/或所述模糊结论为所述位置偏差量为正大且所述速度偏差量为负大时，则对所述模糊结论进行解模糊处理，得到所述pid控制参数的调节量。
16.另外，本发明还提供一种核电站水下机器人控制系统，所述机器人包括执行机构，所述机器人在二维空间以预设速度沿着预设轨道运动，所述控制系统包括监测判断单元、模糊pid控制器；
17.所述监测判断单元，用于监测所述机器人的当前位置和当前速度，判断所述机器人是否偏离所述预设轨道；
18.若是，则根据所述当前位置和所述当前速度计算所述机器人的运动偏差量，其中，所述运动偏差量包括位置偏差量和速度偏差量；
19.所述模糊pid控制器，用于对所述运动偏差量进行模糊和解模糊处理，以修正pid控制参数；以所述运动偏差量作为pid控制器的输入信号，根据修正后的pid控制参数得到所述执行机构的控制量，将所述控制量作用于所述执行机构，以使所述机器人运动在所述预设轨道上。
20.进一步，在本发明所述的核电站水下机器人控制系统中，所述控制系统还包括用于获取所述机器人的位置信号和速度信号，并对其进行采样得到所述当前位置和所述当前速度的获取单元；其中，所述位置信号和速度信号为连续信号。
21.进一步，在本发明所述的核电站水下机器人控制系统中，所述模糊pid控制器用于将所述运动偏差量进行模糊化处理，得到模糊化输入值，通过知识库和推理机对所述模糊化输入值进行模糊推理，得到模糊结论，若所述模糊结论为所述位置偏差量和所述速度偏差量均为负大，和/或所述模糊结论为所述位置偏差量为正大且所述速度偏差量为负大时，则再对所述模糊结论进行解模糊处理，得到所述pid控制参数的调节量。
22.进一步，在本发明所述的核电站水下机器人控制系统中，所述执行机构为麦克纳姆轮电机，所述模糊pid控制器还用于以所述运动偏差量作为pid控制器的输入信号，根据所述修正后的pid控制参数得到所述执行机构的控制量，并根据运动学模型将所述控制量转化为车轮电机的轮速并执行，以使所述机器人运动在所述预设轨道上。
23.进一步，在本发明所述的核电站水下机器人控制系统中，所述控制系统包括两个分别用于控制所述机器人在x轴方向和y轴方向运动的所述模糊pid控制器。
24.另外，本发明还提供一种机器人，包括如上述的核电站水下机器人控制系统。
25.进一步，在本发明所述的机器人中，所述机器人的运动环境为核电站的硼酸溶液环境。
26.实施本发明的核电站水下机器人控制方法、系统和机器人，具有以下有益效果：本发明通过监测机器人的当前位置和当前速度判断机器人是否偏离了预设轨道，当机器人偏离了预设轨道时，则通过对运动偏差量进行模糊和解模糊处理来修正pid控制参数，以使机器人能够运动在预设轨道上，通过结合模糊逻辑理论与pid控制的优点，及时解决机器人的运动偏差，能够提高水下机器人的输送精准度，缩短作业时间，降低成本。
附图说明
27.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
28.图1是本发明核电站水下机器人控制方法一实施例的程序流程图；
29.图2是本发明核电站水下机器人控制方法一些实施例的程序流程图；
30.图3是本发明核电站水下机器人控制方法一些实施例的程序流程图；
31.图4是本发明核电站水下机器人控制系统一实施例的结构示意图；
32.图5是本发明控制系统中模糊pid控制器的逻辑原理图；
33.图6是本发明机器人一实施例的立体图。
具体实施方式
34.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
35.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
36.在一个优选实施例中，机器人包括执行机构，机器人在二维空间以预设速度沿着预定轨道向目标位置行进，参考图1，本实施例的核电站水下机器人控制方法包括以下步骤：
37.s20、监测机器人的当前位置和当前速度，判断机器人是否偏离预设轨道。具体地，可以通过当前位置和当前速度分别与预设轨道上预先设定的子目标位置和预设速度进行偏差比较和偏差变化率比较，若偏差和/或偏差变化率超过预设阈值，则判定机器人偏离预设轨道，然后计算出机器人的具体运动偏差量，接着进行模糊pid控制的步骤。
38.s30、若是，则根据当前位置和当前速度计算机器人的运动偏差量，其中，运动偏差量包括位置偏差量和速度偏差量。
39.s40、对运动偏差量进行模糊和解模糊处理，以修正pid控制参数。
40.具体地，参考图2，步骤s40还包括：s401、将运动偏差量进行模糊化处理，得到模糊化输入值；s402、通过知识库和推理机对模糊化输入值进行模糊推理，得到模糊结论；s403、若模糊结论为位置偏差量和速度偏差量均为负大，和/或模糊结论为位置偏差量为正大且速度偏差量为负大时，则对模糊结论进行解模糊处理，得到pid控制参数的调节量。
41.s50、以运动偏差量作为pid控制器的输入信号，根据修正后的pid控制参数得到执行机构的控制量，将控制量作用于执行机构，以使机器人运动在预设轨道上。
42.具体地，通过修正pid控制器的参数量k
p
,ki,kd、达到实时控制常规pid输出量u的目的，实现了对路径的调整，离散化的pid控制规律如下：
43.位置式算法：
[0044][0045]
增量式算法：
[0046]
δu(k
t
)＝k
p
[e(k
t
)-e(k
t-1
)]+kie(k
t
)+kd[e(k
t
)-2e(k
t-1
)+e(k
t-2
)]
[0047]
其中，e(kt)为输入信号运动偏差量，t为采样序号。得到执行机构的控制量也就得到了机器人整体的平动速度v
x
,vy和转动速度v
θ
，接着通过运动学模型将机器人的整体速度分解得到各个车轮的轮速，即将平动速度v
x
,vy和转动角速度v
θ
变换生成机器人四个无刷直流电动机的速度，从而使机器人运动在预设轨道上。机器人车体由四个无刷直流电动机构成，而四个无刷直流电动机的速度信号又经过运动学逆模型转换成机器人的平动速度和转
动角速度输出。需要说明的是，运动学模型及运动学逆模型可参考现有技术，此处不再赘述。
[0048]
需要说明的是，当机器人沿着预设轨道达到目标位置时，模糊pid控制器才会停止监测和调整控制量，否则会重复执行步骤s20至s50。
[0049]
本发明的工作原理是：实现对机器人精准控制的过程主要分为模糊控制和pid控制。在模糊控制中，输入输出变量大小是以语言形式描述的，一般都选用大中小三个词汇来描述模糊控制器的输入，输出变量的状态，再加上正负两个方向和零状态。参考图5，模糊控制由以下四板块组成：包含模糊集和模糊算子定义，以实现基本逻辑运算，同时运用一个规则信度矩阵来表达模糊规则映射的知识库；执行所有的输出计算，进行模糊推理来判决被控对象是否正常运行的推理机(模糊推理模块)接收控制器的输入并表示成可被推理机接收的模糊集的模糊化接口；接收推理机发出的模糊结论并转换成计算机所需要的数值形式的反模糊化接口。其中知识库又包括规则库和数据库：规则库是用来将语言描述转换成表达规则表中语言值的数学符号的规则库，数据库是用来将存放整个系统运行过程中所需的输入输出变量的论域离散化后对应值的集合。
[0050]
具体地，模糊控制主要包括以下步骤a1：对输入变量进行模糊化设置，此过程可被看作是模糊规则与真实世界之间的接口。步骤a2：语言控制规则的建立，模糊控制器的规则是基于专家知识或熟练操作人员长期积累的经验，一般由一系列的关系词连接而成。步骤a3：数据库、规则库、推理机及其设置。数据库的作用是用来存放所有输入、输出变量的全部模糊子集隶属度矢量值的。模糊子集的隶属度可以用隶属函数的形式表示，也可通过隶属度函数可以获得各点的隶属度，用表格的形式来表示。将隶属度的数值输入数据库中，当模糊控制器进行推理时向推理机提供所需的数据。在规则库存储的规则的调控下，推理单元可以将已转换为模糊集的输入进行相应的匹配。模糊控制器规则的建立主要是基于专家的理论知识或相关领域的技术工人在实践工作中总结的经验，它主要是以人的思维为基础来进行表达。模糊规则表示为if-then的条件语句，意思是对多个变化着的前提条件经过系统推理得出了一个的决策。该遵循尽量模糊控制器的控制量应消除偏差，而且还必须确保系统的平稳运行和避免出现控制系统超调的原则。按照水下精准靶向输送平台机器人的实际情况，当机器人的位置偏差和速度偏差都负大时，水下机器人不在预定的轨道上而且还在负方向进一步的远离航道，这个时候需要增大正的控制量，使其运动到预定的轨道上。位置偏差负大而速度偏差正大时，水下机器人不在预定的轨道上但在逐渐靠近航道，这个时候不需要改变控制量，平台机器人的位置偏差与前进方向会有一个相互抵消的作用，此时系统误差为0，系统完美。具体的模糊控制结果可以通过查询现有技术中的模糊控制规则表得来，此处不再赘述。推理机有两个基本的任务：一是匹配，即查询规则库中与当前的输入有关的规则，并激活相应规则；二是推理，以匹配到的规则为推理规则，以当前的输入为输入来推理出结论的过程。
[0051]
步骤a4：对输出量进行反模糊化，模糊推理的结果不能被计算机所识别，即直接用来进一步得到被控对象的控制量，还需要对输出量进行反模糊化或者说解模糊化处理，将其转变成精确数值即pid控制参数调节量。
[0052]
在pid控制中，根据执行机构的输出反馈值与预设目标值的偏差以及调整后的pid控制参数，得到执行机构的控制量，并将控制量作用于执行机构。通过模糊控制器找出使系
统处于最佳状态的pid控制器的比例、积分、微分系数，这三个参数值在整个系统进行中，通过对模糊推理结果进行处理、查表和运算，实现对pid控制器三个参数的实时自调整，最终得到合适的参数值，使系统达到最佳响应。节约成本的同时提高了靶向输送平台的精度，减小因平台对准问题带来的端塞损伤。本实施例利用自适应模糊pid优化算法具有精度高、作业时间短、耗能小的优点，实现pid控制参数自整定，提高了机器人运输效率和输送精准度。
[0053]
在一些实施例的核电站水下机器人控制方法中，参考图3，在步骤s20之前还包括步骤：
[0054]
s10、获取机器人的位置信号和速度信号，并对其进行采样得到当前位置和当前速度；其中，位置信号和速度信号为连续信号，而当前位置和当前速度均是离散化的采样值。
[0055]
本实施例中，通过结合模糊逻辑理论与pid控制的优点，能够提高水下机器人的输送精准度，缩短作业时间，降低成本。
[0056]
在另一个优选实施例中，机器人包括执行机构，机器人在二维空间以预设速度沿着预定轨道向着目标位置行进，参考图4，本实施例的核电站水下机器人控制系统包括监测判断单元、模糊pid控制器。
[0057]
监测判断单元，用于监测机器人的当前位置和当前速度，判断机器人是否偏离预设轨道。若是，则根据当前位置和当前速度计算机器人的运动偏差量，其中，运动偏差量包括位置偏差量和速度偏差量。具体地，可以通过当前位置和当前速度分别与预设轨道上预先设定的子目标位置和预设速度进行偏差比较和偏差变化率比较，若偏差和/或偏差变化率超过预设阈值，则判定机器人偏离预设轨道，然后计算出机器人的具体运动偏差量，接着进行模糊pid控制。
[0058]
模糊pid控制器，用于对运动偏差量进行模糊和解模糊处理，以修正pid控制参数。以运动偏差量作为pid控制器的输入信号，根据修正后的pid控制参数得到执行机构的控制量，将控制量作用于执行机构，以使机器人运动在预设轨道上。
[0059]
具体地，模糊pid控制器用于将运动偏差量进行模糊化处理，得到模糊化输入值，通过知识库和推理机对模糊化输入值进行模糊推理，得到模糊结论，、若模糊结论为位置偏差量和速度偏差量均为负大，和/或模糊结论为位置偏差量为正大且速度偏差量为负大时，则再对模糊结论进行解模糊处理，得到pid控制参数的调节量。还用于判断机器人是否达到目标位置；若否，则模糊pid控制器根据采样单元重新采样并计算得到的运动偏差量，重新输出执行机构的控制量，直到机器人到达目标位置。需要说明的是，判断机器人是否达到目标位置也可以由独立于模糊pid控制器的判断单元来执行。
[0060]
优选地，该控制系统还包括获取单元，获取单元用于获取机器人的位置信号和速度信号，并对其进行采样得到当前位置采样值和当前速度采样值。其中，位置信号和速度信号为连续信号。
[0061]
优选地，执行机构为可以是伺服电机、直流电机等，优选麦克纳姆轮电机，控制量为电机转速控制量。具体地，通过修正pid控制器的参数量k
p
,ki,kd、达到实时控制常规pid输出量u的目的，实现了对路径的调整，离散化的pid控制规律如下：
[0062]
位置式算法：
[0063]
[0064]
增量式算法：
[0065]
δu(k
t
)＝k
p
[e(k
t
)-e(k
t-1
)]+kie(k
t
)+kd[e(k
t
)-2e(k
t-1
)+e(k
t-2
)]
[0066]
其中，e(kt)为输入信号运动偏差量，t为采样序号。得到执行机构的控制量也就得到了机器人整体的平动速度v
x
,vy和转动速度v
θ
，接着通过运动学模型将机器人的整体速度分解得到各个车轮的轮速，即将平动速度v
x
,vy和转动角速度v
θ
变换生成机器人四个无刷直流电动机的速度，从而使机器人运动在预设轨道上。机器人车体由四个无刷直流电动机构成，而四个无刷直流电动机的速度信号又经过运动学逆模型转换成机器人的平动速度和转动角速度输出。需要说明的是，运动学模型及运动学逆模型可参考现有技术，此处不再赘述。
[0067]
作为选择，控制系统包括两个模糊pid控制器，分别用于控制机器人在x轴方向和y轴方向运动。比如一个控制器对应前后运动，另一个对应的是左右运动，每个模糊pid控制器控制机器人对角线上的两个驱动器，对角线上的两个电机控制逻辑相同。
[0068]
本发明的工作原理是：实现对机器人精准控制的过程主要分为模糊控制和pid控制。在模糊控制中，输入输出变量大小是以语言形式描述的，一般都选用大中小三个词汇来描述模糊控制器的输入，输出变量的状态，再加上正负两个方向和零状态。参考图5，模糊控制由以下四板块组成：包含模糊集和模糊算子定义，以实现基本逻辑运算；运用一个规则信度矩阵来表达模糊规则映射的知识库；执行所有的输出计算，进行模糊推理来判决被控对象是否正常运行的推理机(模糊推理模块)接收控制器的输入并表示成可被推理机接收的模糊集的模糊化接口；接收推理机发出的模糊结论并转换成计算机所需要的数值形式的反模糊化接口。其中知识库又包括规则库和数据库：规则库是用来将语言描述转换成表达规则表中语言值的数学符号的规则库，数据库是用来将存放整个系统运行过程中所需的输入输出变量的论域离散化后对应值的集合。
[0069]
具体地，模糊控制主要包括以下步骤a1：对输入变量进行模糊化设置，此过程可被看作是模糊规则与真实世界之间的接口。步骤a2：语言控制规则的建立，模糊控制器的规则是基于专家知识或熟练操作人员长期积累的经验，一般由一系列的关系词连接而成。步骤a3：数据库、规则库、推理机及其设置。数据库的作用是用来存放所有输入、输出变量的全部模糊子集隶属度矢量值的。模糊子集的隶属度可以用隶属函数的形式表示，也可通过隶属度函数可以获得各点的隶属度，用表格的形式来表示。将隶属度的数值输入数据库中，当模糊控制器进行推理时向推理机提供所需的数据。在规则库存储的规则的调控下，推理单元可以将已转换为模糊集的输入进行相应的匹配。模糊控制器规则的建立主要是基于专家的理论知识或相关领域的技术工人在实践工作中总结的经验，它主要是以人的思维为基础来进行表达。模糊规则表示为if-then的条件语句，意思是对多个变化着的前提条件经过系统推理得出了一个的决策。该遵循尽量模糊控制器的控制量应消除偏差，而且还必须确保系统的平稳运行和避免出现控制系统超调的原则。按照水下精准靶向输送平台机器人的实际情况，当机器人的位置偏差和速度偏差都负大时，水下机器人不在预定的轨道上而且还在负方向进一步的远离航道，这个时候需要增大正的控制量，使其运动到预定的轨道上。位置偏差负大而速度偏差正大时，水下机器人不在预定的轨道上但在逐渐靠近航道，这个时候不需要改变控制量，平台机器人的位置偏差与前进方向会有一个相互抵消的作用，此时系统误差为0，系统完美。具体的模糊控制结果可以通过查询现有技术中的模糊控制规则表得
来，此处不再赘述。推理机有两个基本的任务：一是匹配，即查询规则库中与当前的输入有关的规则，并激活相应规则；二是推理，以匹配到的规则为推理规则，以当前的输入为输入来推理出结论的过程。
[0070]
步骤a4：对输出量进行反模糊化，模糊推理的结果不能被计算机所识别，即直接用来进一步得到被控对象的控制量，还需要对输出量进行反模糊化或者说解模糊化处理，将其转变成精确数值即pid控制参数调节量。
[0071]
在pid控制中，根据执行机构的输出反馈值与预设目标值的偏差以及调整后的pid控制参数，得到执行机构的控制量，并将控制量作用于执行机构。
[0072]
通过模糊控制器找出使系统处于最佳状态的pid控制器的比例、积分、微分系数，这三个参数值在整个系统进行中，通过对模糊推理结果进行处理、查表和运算，实现对pid控制器三个参数的实时自调整，最终得到合适的参数值，使系统达到最佳响应。节约成本的同时提高了靶向输送平台的精度，减小因平台对准问题带来的端塞损伤。
[0073]
本实施例利用自适应模糊pid优化算法具有精度高、作业时间短、耗能小的优点，实现pid控制参数自整定，提高了机器人运输效率和输送精准度。
[0074]
在另一个优选实施例中，参考图6，本实施例的机器人包括如上述的核电站水下机器人控制系统。需要说明的是，机器人的运动环境为核电站的硼酸溶液环境。
[0075]
本实施例中，通过结合模糊逻辑理论与pid控制的优点，能够提高水下机器人的输送精准度，缩短作业时间，降低成本。
[0076]
可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

技术特征：
1.一种核电站水下机器人控制方法，其特征在于，所述机器人包括执行机构，所述机器人在二维空间以预设速度沿着预设轨道运动，所述方法包括以下步骤：s20、监测所述机器人的当前位置和当前速度，判断所述机器人是否偏离所述预设轨道；s30、若是，则根据所述当前位置和所述当前速度计算所述机器人的运动偏差量，其中，所述运动偏差量包括位置偏差量和速度偏差量；s40、对所述运动偏差量进行模糊和解模糊处理，以修正pid控制参数；s50、以所述运动偏差量作为pid控制器的输入信号，根据修正后的pid控制参数得到所述执行机构的控制量，将所述控制量作用于所述执行机构，以使所述机器人运动在所述预设轨道上。2.根据权利要求1所述的核电站水下机器人控制方法，其特征在于，在所述步骤s20之前还包括步骤：s10、获取所述机器人的位置信号和速度信号，并对其进行采样得到所述当前位置和所述当前速度；其中，所述位置信号和速度信号为连续信号。3.根据权利要求1所述的核电站水下机器人控制方法，其特征在于，所述步骤s40还包括：s401、将所述运动偏差量进行模糊化处理，得到模糊化输入值；s402、通过知识库和推理机对所述模糊化输入值进行模糊推理，得到模糊结论；s403、若所述模糊结论为所述位置偏差量和所述速度偏差量均为负大，和/或所述模糊结论为所述位置偏差量为正大且所述速度偏差量为负大时，则对所述模糊结论进行解模糊处理，得到所述pid控制参数的调节量。4.一种核电站水下机器人控制系统，其特征在于，所述机器人包括执行机构，所述机器人在二维空间以预设速度沿着预设轨道运动，所述控制系统包括监测判断单元、模糊pid控制器；所述监测判断单元，用于监测所述机器人的当前位置和当前速度，判断所述机器人是否偏离所述预设轨道；若是，则根据所述当前位置和所述当前速度计算所述机器人的运动偏差量，其中，所述运动偏差量包括位置偏差量和速度偏差量；所述模糊pid控制器，用于对所述运动偏差量进行模糊和解模糊处理，以修正pid控制参数；以所述运动偏差量作为pid控制器的输入信号，根据修正后的pid控制参数得到所述执行机构的控制量，将所述控制量作用于所述执行机构，以使所述机器人运动在所述预设轨道上。5.根据权利要求4所述的核电站水下机器人控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括用于获取所述机器人的位置信号和速度信号，并对其进行采样得到所述当前位置和所述当前速度的获取单元；其中，所述位置信号和速度信号为连续信号。6.根据权利要求4所述的核电站水下机器人控制系统，其特征在于，所述模糊pid控制器用于将所述运动偏差量进行模糊化处理，得到模糊化输入值，通过知识库和推理机对所述模糊化输入值进行模糊推理，得到模糊结论，若所述模糊结论为所述位置偏差量和所述速度偏差量均为负大，和/或所述模糊结论为所述位置偏差量为正大且所述速度偏差量为
负大时，则再对所述模糊结论进行解模糊处理，得到所述pid控制参数的调节量。7.根据权利要求4所述的核电站水下机器人控制系统，其特征在于，所述执行机构为麦克纳姆轮电机，所述模糊pid控制器还用于以所述运动偏差量作为pid控制器的输入信号，根据所述修正后的pid控制参数得到所述执行机构的控制量，并根据运动学模型将所述控制量转化为车轮电机的轮速并执行，以使所述机器人运动在所述预设轨道上。8.根据权利要求4所述的核电站水下机器人控制系统，其特征在于，所述控制系统包括两个分别用于控制所述机器人在x轴方向和y轴方向运动的所述模糊pid控制器。9.一种机器人，其特征在于，包括权利要求4至8任一项所述的核电站水下机器人控制系统。10.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于，所述机器人的运动环境为核电站的硼酸溶液环境。

技术总结
本发明涉及一种核电站水下机器人控制方法、系统和机器人。机器人包括执行机构，机器人在二维空间以预设速度沿着预设轨道运动，该方法包括以下步骤：S20、监测机器人的当前位置和当前速度，判断机器人是否偏离预设轨道。S30、若是，则根据当前位置和当前速度计算机器人的运动偏差量，其中，运动偏差量包括位置偏差量和速度偏差量。S40、对运动偏差量进行模糊和解模糊处理，以修正PID控制参数。S50、以运动偏差量作为PID控制器的输入信号，根据修正后的PID控制参数得到执行机构的控制量，将控制量作用于执行机构，以使机器人运动在预设轨道上。实施本发明能够提高水下机器人的输送精准度，缩短作业时间，降低成本。降低成本。降低成本。


技术研发人员：周建华 付建鹏 张泽勇 田广政 潘瑞堂 李玉军 郭勇强 肖付虎 折东东 杨鹏程
受保护的技术使用者：广东核电合营有限公司 上海中广核工程科技有限公司北京分公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/9/6