2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、水下仿生滑翔機(jī)器人是一種新型的水下機(jī)器人,它將水下滑翔器和仿生機(jī)器魚的優(yōu)勢特征結(jié)合在一起,使得仿生滑翔機(jī)器人不僅能夠在水下長時(shí)間航行,還可以提高機(jī)動性與定位精度,這些特點(diǎn)使得水下仿生滑翔器在河流和湖泊等環(huán)境的水質(zhì)監(jiān)測、水下柱形區(qū)域取樣等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
  本文設(shè)計(jì)了一種具有仿生尾鰭的水下滑翔機(jī)器人,該機(jī)構(gòu)通過內(nèi)部質(zhì)量塊的平移、旋轉(zhuǎn)、仿生尾鰭的偏置以及外部皮囊的伸縮等可實(shí)現(xiàn)小半徑三維螺旋運(yùn)動和定?;柽\(yùn)動。在此基礎(chǔ)上,利用

2、流體力學(xué)理論,建立了所設(shè)計(jì)水下仿生滑翔機(jī)器人的水動力學(xué)模型,得到了其穩(wěn)態(tài)螺旋方程和定?;柽\(yùn)動方程。進(jìn)而對仿生滑翔機(jī)器人三維螺旋運(yùn)動進(jìn)行了分析,給出了俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)質(zhì)心位置、尾鰭角、橫滾調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)質(zhì)心旋轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)彎半徑和垂直速度之間的關(guān)系,以及每種穩(wěn)態(tài)螺旋運(yùn)動所對應(yīng)的輸出變量初值的取值范圍;同時(shí)對其定?;柽\(yùn)動進(jìn)行了分析,給出了俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)質(zhì)心位置,殼體重心位置、凈浮力質(zhì)量與航速和俯仰角之間的關(guān)系。本研究創(chuàng)新點(diǎn)主要包括:⑴完成了水下仿生滑翔機(jī)

3、器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。該滑翔機(jī)器人不僅可以通過仿生尾鰭驅(qū)動,也可通過浮力調(diào)節(jié)裝置實(shí)現(xiàn)滑翔推進(jìn),還可以實(shí)現(xiàn)二者混合推進(jìn)。⑵建立了水下仿生滑翔機(jī)器人的水動力學(xué)建模。推導(dǎo)了地面坐標(biāo)系、體坐標(biāo)系和速度坐標(biāo)系相互之間的轉(zhuǎn)換矩陣,然后依據(jù)轉(zhuǎn)換矩陣推導(dǎo)了仿生滑翔機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)方程,并通過分析仿生滑翔機(jī)器人所受力和力矩得到了仿生滑翔機(jī)器人的水動力學(xué)方程。⑶分析了水下仿生滑翔機(jī)器人的動力學(xué)行為。利用所得仿生滑翔機(jī)器人水動力學(xué)模型,分析并給出了其三維螺旋運(yùn)動和定常

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