水下机器人仿真实验平台设计与实践

创新创业理论研究与实践 ›› 2025, Vol. 8 ›› Issue (9): 42-44.

水下机器人仿真实验平台设计与实践

张守旭, 蔚婧, 孔德达

西北工业大学航海学院,陕西西安 710072

出版日期:2025-05-10 发布日期:2025-08-25
作者简介:张守旭（1989—）,男,回族,陕西西安人,博士研究生,副研究员,研究方向：水下机器人控制、编队控制。
基金资助:
国家自然基金面上项目“基于声光信息融合的多机器鱼协同水下地形重构技术研究”（52271333）; 国家自然科学基金重点项目“粗糙海图下长航程AUN海底地形匹配导航方法研究”（52431011）; 2024年度西北工业大学教育教学改革研究项目“面向国家需求的大学生创新创业能力培养模式探索与实践”（2024JGY12）

Design and Practice of Underwater Robot Simulation Experiment Platform

ZHANG Shouxu, YU Jing, KONG Deda

School of Marine Science and Technology, Northwestern Polytechnical University, Xi’an Shaanxi, 710072, China

Online:2025-05-10 Published:2025-08-25

摘要/Abstract

摘要： 水下机器人技术作为现代机器人技术和海洋科技的重要组成部分,正逐渐成为国内外科研、工业和军事领域的研究热点。为了提高水下机器人相关学科的教学质量和学生的实践能力,该文基于BOPPPS教学模式,在ROS（机器人操作系统）中,结合Gazebo仿真平台、Rviz可视化工具与MoveIt操作软件等,设计了一套水下机器人仿真实验平台。该平台利用虚拟仿真技术提供了一个低成本、高效的学习环境,帮助学生掌握水下机器人基本操作、控制原理及其应用。该文介绍了平台的设计思路、仿真环境搭建、教学实践以及效果评估,旨在为水下机器人学科的教学提供新的思路与方法。

关键词: BOPPPS教学模式, ROS机器人系统, Gazebo仿真, Rviz可视化工具, MoveIt操作软件, 水下机器人

Abstract: Underwater robot technology, as an important component of modern robotics and marine technology, is gradually becoming a research hotspot in the fields of scientific research, industry, and military at home and abroad. In order to improve the teaching quality of underwater robot related disciplines and students'practical ability, based on BOPPPS teaching mode, this paper designs an underwater robot simulation experiment platform in ROS (robot operating system), combined with Gazebo simulation platform, Rviz visualization tool and Moveit operation software. The platform leverages virtual simulation technology to provide a low-cost, efficient learning environment, helping students master the basic operations, control principles, and applications of underwater robots. This paper introduces the platform's design concepts, simulation environment setup, teaching practices, and evaluation of its effectiveness, aiming to provide new ideas and methods for the teaching reform of underwater robot disciplines.

Key words: BOPPPS instructional model, Robot operating system, Gazebo simulation, Rviz visualization tool, Moveit operation software, Underwater robot

中图分类号:

G642

张守旭, 蔚婧, 孔德达. 水下机器人仿真实验平台设计与实践[J]. 创新创业理论研究与实践, 2025, 8(9): 42-44.

ZHANG Shouxu, YU Jing, KONG Deda. Design and Practice of Underwater Robot Simulation Experiment Platform[J]. The Theory and Practice of Innovation and Enntrepreneurship, 2025, 8(9): 42-44.

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