仿生海龜水下機(jī)器人推進(jìn)技術(shù)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、水下機(jī)器人在海洋開發(fā)中發(fā)揮著重要作用，推進(jìn)技術(shù)是水下機(jī)器人研究的重要內(nèi)容之一，水翼法推進(jìn)是微小型水下機(jī)器人新型推進(jìn)方式的探索性研究。研究水翼法推進(jìn)機(jī)理，探討水翼法仿生操縱方法，分析其水動(dòng)力性能，研制水翼法推進(jìn)試驗(yàn)樣機(jī)，對(duì)于探索微小型中低速水下機(jī)器人新型驅(qū)動(dòng)方式，提高其推進(jìn)效率和機(jī)動(dòng)性能，具有重要的研究意義。
　　 本文圍繞水翼法推進(jìn)控制技術(shù)、水翼協(xié)同運(yùn)動(dòng)機(jī)理以及水翼法推進(jìn)水動(dòng)力性能等具體問題進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)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(jìn)試驗(yàn)樣機(jī)軟硬件控制系統(tǒng)。針對(duì)“海忍-Ⅰ”試驗(yàn)樣機(jī)多運(yùn)動(dòng)單元協(xié)調(diào)控制的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于主控制器和運(yùn)動(dòng)單元子控制器的分級(jí)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(yàn)樣機(jī)的傳感器測試平臺(tái)，開發(fā)了人機(jī)交互控制界面等。
　　 2、研究“海忍-Ⅰ”試驗(yàn)樣機(jī)四翼協(xié)同運(yùn)動(dòng)、水翼協(xié)同運(yùn)動(dòng)、蹼翼協(xié)同運(yùn)動(dòng)以及拍、位旋協(xié)同運(yùn)動(dòng)機(jī)理。針對(duì)水翼協(xié)同運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)的左右水翼相位誤差

3、積累問題，設(shè)計(jì)了拍旋和位旋速度在線調(diào)整方法，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究水翼拍、位旋相位差對(duì)水翼運(yùn)動(dòng)周期的影響，根據(jù)拍、位旋相位差對(duì)水翼運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分類，設(shè)計(jì)了一種水翼位旋的位置閉環(huán)控制方法，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。
　　 3、研究水翼法推進(jìn)水動(dòng)力性能?；谒肀砻娓街鴾u和尾流尾渦模擬水翼運(yùn)動(dòng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重新擬合水翼運(yùn)動(dòng)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(jì)算了直線渦絲對(duì)任意點(diǎn)的誘導(dǎo)速度。