文档介绍：智能水下机器人关键技术研究INTRODUCTION水下无人航行器(UnmannedUnderwaterVehicle,称U∨):按控制方式不同,可分为遥控水下机器人(RemotelyOperatedVehicle,RO)和智能水下机器人(AutonomousUnderwaterVehicle,AUV)两智能水下机器人:一种可长期潜入水下,依靠自带能源、自推进、遥控或自主控制,通过配置任务载荷执行作业任务,能回收和反复使用的水下机器人。智能水下机器人是末来水下机器人技术发展的方向。全球AUV市场预测分析(台AUv各市场占有比例分析军事部门■科研单位商用企业CONTENTS设计制造技术水下导航技术能源与推进技术水下环境感知技术水下通信技术自动与智能技术设计制造技术PARTONE总体设计技术总体设计技术:根据预定的水下机器人性能要求,通过分析、研究、计算、绘图等工作,从选总体设计择主尺度、线型、排水量、能源和推进系统等方面,估算各种性能,选定有关材料、设备,直至完成制造、使用、维修所需囹样和技术文件的过程。有如下分类按装备硏制过程:设计技术、制造技术和实验技术等■按组成和总体性能:布置设计优化技术、航行性能优化技术结构性能优化与材料应用技术、仿生技术、隐身技术任务载荷的适装性技术等。性能要求‖航行器技术规范‖模型试验‖基本设计详细设计‖施工数学横型仿真分析模型生成规范总体设计CAD/CAM控制模型卜系统设计流体试验流程图计航行性能优化技术智能水下机器人的行性能:包括阻力性能、推进性能、操纵性能和耐波性能。,优良的航行性能是水下机器人完成使命任务的重要保证。水下机器人可担负多种使命任务,不同的使命任务对其技术性能有不同的要求。水下机器人尺寸小,航速低,能源有受海洋环境影响大。因此,要求它具有良好的适应海洋环境变化的能力,优良的行性能是其具备该项能力的重要方面性能e载体模块化技术戰体模块化技术:通常由载体结构、控制系统导航系统、能源系统推进系统通信系统和任务载荷等组成■先进设计制造技术应用在智能水下机器人,主要体现在载体的模块化方面。目前大多数智能水下机器人都是载体外形体化,内部设备进行模块化设计,在载体设计上主要考虑外形的水动力性能。为满足水下密封和承压的使用要求,他们通常使用耐压舱结构,耐压舱结构多为球壳结构和圆柱壳结构耐压舵结构:布置电池、导航和控制等设备及传感器,多采用铝合金、钛合金、碳纤维等材料制成非耐压结构:保证水下机器人具有较好的低阻低躁外形,确保水下机器人的稳定性,多采用玻璃钢、碳纤维等材料制成耐压舱结构推进能源控制导航通信系统系统系统系统a载体结构9e结构材料应用技术非耐压舱结构铝合金比强度高;低温性能好;无磁■碳纤维材料性;耐腐蚀性;良好成形性■钛合金比重小;比强度高;耐腐蚀;低温性能好;弹性模量低■碳纤维材料比重小;比强度高;耐腐蚀性好;可设计性好;无磁性碳纤维材料玻璃钢9e结构材料应用技术国外已经使用的水下无人紡行器,其外层壳体结构材料主要采用钛合金、钼合金、碳纤维和玻璃钢,耐压舱结构材料主要采用钛合金、铝合金、碳纤维结构材料,、REMUS600、BPAUV、Bluefin-9Manta耐压舱铝合金Bluefin-、铝结构采用铝合金材料ARCS、G8、0KPo6000R1、R2D4Autosub、Tailsman耐压碳纤维Talisman,、Autosub-2、ler、Hugin300舱结构采用碳纤维材料Hugin耐压舱结构采用钛玻璃钢URASHIMA、Manta、SeaOtter合金材料或铝合金材料9e仿生技术仿生技术:通过观察、研究和樸拟自然界生物各种各样的特殊本领,为科学技术中利用这些原理,提供新的设计思想工作原理和系统架构的技术水下生物的高效率、低噪声、高速度、高机动性等优点,使其成为了研究新型高速、低噪声、机动灵活的仿生水下航行器模仿的对象。目前大多模仿水下生物为鱼类、多足爬行动物和撬虫等,也有模仿人类游泳方式的水下机器人当前,水下机器人仿生技术在各水下机器人大赛中已经非常常见国埃塞克斯郡大学设计斯坦福机器人实验室研可持续勘测8小时,能发。它的背面安装了计够自动上报勘测位置的化,并且无线传输勘测数能像真人一样游泳据,西斑牙海岸将增漆添4可以实现水下打捞等工只这样的机器鱼负责巡逻工作,搜寻水中的污染物Oceano质美国人约瑟夫艾尔斯发德国费斯托工程公司设计它可以探测水下矿藏。触须用来探测环境的11个红外线发光二极中的障碍物,8条腿可以管,可以彼此之间进行沟向任何方向移动,爪子通联