潜渊智驱——基于FPGA的机械臂精确控制系统设计
电子工程学院
深海生物圈有着不同于陆地和浅海的典型特点，例如高压、低温、永久黑暗及寡营养。因此，在深海中，基于 FPGA 的机械臂需要解决许多不同于陆地上的问题。1. 水下-防水防腐蚀：在水下环境中，机械臂需要具备防水和防腐蚀的特性以保证其可靠性和耐用性。例如喷涂有机涂层、阴极保护等方法延长机械臂的使用寿命2. 主机通信与信号传输：水下通信也有别于陆地通信，而光纤通信因其信息容量大、损耗低、抗电磁干扰能力强等优点，运用光纤通信将有更好的效果。3. FPGA 的控制算法：在充足算力条件下，我们需要利用 FPGA 实现复杂的运动控制算法以完成水下任务。4. 多传感器数据处理：FPGA 需要具备处理多源的机械臂传感器数据的能力，以实现对机械臂状态的实时监控和控制。机械臂的传感器数据包括应变传感器、压力传感器以用于检测机械臂状态，位置传感器以用于识别作业位置等。5. 机械臂的运动解算与数据处理：利用 FPGA 处理复杂的数学运算，以确定机械臂各关节的角度和速度。6. 机械臂的功能：例如挖掘采样，潜艇的水下维修等。
