波浪驅(qū)動無人水面機器人驅(qū)動機理研究與實現(xiàn).pdf

1、波浪驅(qū)動無人水面機器人是一種先進的海上觀測平臺。海上觀測平臺的發(fā)展不僅是海洋觀測技術(shù)的需要，從國家海洋戰(zhàn)略上來講也具有十分重要的意義。波浪驅(qū)動無人水面機器人觀測尺度大、時序長的特點使其相比其他海洋觀測平臺而言具有無可比擬的優(yōu)勢，波浪驅(qū)動無人水面機器人在海洋水文觀測、海洋生物研究以及水質(zhì)監(jiān)測等方面都具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　波浪驅(qū)動無人水面機器人由水面浮體、中間系纜和水下驅(qū)動載體三部分組成。在水下驅(qū)動載體實現(xiàn)原理以及功能要求上創(chuàng)造性

2、地設(shè)計出另外兩種水下驅(qū)動載體，為波浪驅(qū)動無人水面機器人驅(qū)動性能的提高拓寬了思路。
　　本文從現(xiàn)有的翼板型水下驅(qū)動載體出發(fā)，從剛性驅(qū)動方式聯(lián)想到柔性驅(qū)動方式，再結(jié)合傳統(tǒng)的水下螺旋槳驅(qū)動方式，提出了三種不同結(jié)構(gòu)水下驅(qū)動載體的設(shè)計要求。通過三維建模到水動力仿真以及水池實驗的方式對水下驅(qū)動載體的驅(qū)動性能進行了研究。通過對每種水下驅(qū)動載體自身條件參數(shù)的設(shè)定，比較了三者的驅(qū)動性能?；趶?fù)雜的水動力理論，利用Solidworks建立了三種載體的

3、三維模型，通過模型簡化建立了載體的動力學(xué)方程。結(jié)合ANSY CFX對模型進行了仿真分析，得到在輸入條件下每種模型能夠提供的向前推力的大小。
　　搭建水池實驗平臺為在水池中進行海上波浪模擬提供了技術(shù)條件。利用PLC程序控制伺服電機的輸出，模擬海上波浪帶動水下驅(qū)動載體上下運動的過程。在設(shè)定電機固定輸入的條件下，將實驗平臺搭載不同的水下驅(qū)動載體，記錄平臺向前運動的時間與距離，通過計算得到平臺在不同載體驅(qū)動下的前進速度，從而比較載體的驅(qū)動