波浪驅動無人水面機器人驅動機理研究與實現(xiàn).pdf

1、波浪驅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監(jiān)測等方面都具有廣闊的應用前景。
　　波浪驅動無人水面機器人由水面浮體、中間系纜和水下驅動載體三部分組成。在水下驅動載體實現(xiàn)原理以及功能要求上創(chuàng)造性

2、地設計出另外兩種水下驅動載體，為波浪驅動無人水面機器人驅動性能的提高拓寬了思路。
　　本文從現(xiàn)有的翼板型水下驅動載體出發(fā)，從剛性驅動方式聯(lián)想到柔性驅動方式，再結合傳統(tǒng)的水下螺旋槳驅動方式，提出了三種不同結構水下驅動載體的設計要求。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動載體的驅動性能進行了研究。通過對每種水下驅動載體自身條件參數(shù)的設定，比較了三者的驅動性能?；趶碗s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方程。結合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動載體上下運動的過程。在設定電機固定輸入的條件下，將實驗平臺搭載不同的水下驅動載體，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動下的前進速度，從而比較載體的驅動