仿生海龜水下機器人推進技術(shù)及實驗研究.pdf

1、水下機器人在海洋開發(fā)中發(fā)揮著重要作用，推進技術(shù)是水下機器人研究的重要內(nèi)容之一，水翼法推進是微小型水下機器人新型推進方式的探索性研究。研究水翼法推進機理，探討水翼法仿生操縱方法，分析其水動力性能，研制水翼法推進試驗樣機，對于探索微小型中低速水下機器人新型驅(qū)動方式，提高其推進效率和機動性能，具有重要的研究意義。
　　 本文圍繞水翼法推進控制技術(shù)、水翼協(xié)同運動機理以及水翼法推進水動力性能等具體問題進行了理論分析和實驗研究，主要研究工作

2、如下：
　　 1、研制以DSP為核心處理器的水翼法推進試驗樣機軟硬件控制系統(tǒng)。針對“海忍-Ⅰ”試驗樣機多運動單元協(xié)調(diào)控制的特點，設(shè)計了基于主控制器和運動單元子控制器的分級控制方法，研制了以DSP為核心處理器的軟硬件控制系統(tǒng)，搭建了試驗樣機的傳感器測試平臺，開發(fā)了人機交互控制界面等。
　　 2、研究“海忍-Ⅰ”試驗樣機四翼協(xié)同運動、水翼協(xié)同運動、蹼翼協(xié)同運動以及拍、位旋協(xié)同運動機理。針對水翼協(xié)同運動中出現(xiàn)的左右水翼相位誤差

3、積累問題，設(shè)計了拍旋和位旋速度在線調(diào)整方法，并進行了實驗驗證。研究水翼拍、位旋相位差對水翼運動周期的影響，根據(jù)拍、位旋相位差對水翼運動進行分類，設(shè)計了一種水翼位旋的位置閉環(huán)控制方法，并通過實驗驗證了該方法的有效性。
　　 3、研究水翼法推進水動力性能?；谒肀砻娓街鴾u和尾流尾渦模擬水翼運動，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)重新擬合水翼運動軌跡，修正拍位旋角速度曲線，從而修正水翼尾渦中的渦環(huán)位置。根據(jù)比奧-薩法公式計算了直線渦絲對任意點的誘導(dǎo)速度。