網(wǎng)箱網(wǎng)衣檢測(cè)用框架式AUV設(shè)計(jì).pdf

1、上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文題目：目：網(wǎng)箱網(wǎng)衣檢測(cè)用框架式網(wǎng)箱網(wǎng)衣檢測(cè)用框架式AUVAUV設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)英文題目：英文題目：FrametypeAUVdesignfseacagedamagedetection專(zhuān)業(yè)：業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論研究方向：研究方向：機(jī)電一體化方向姓名：名：張金泉指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：梁擁成胡慶松二O一六年四月五日學(xué)校代碼：10264研究生學(xué)號(hào)：M130602821上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文I網(wǎng)箱網(wǎng)衣檢測(cè)用框架式網(wǎng)箱網(wǎng)衣檢

2、測(cè)用框架式AUVAUV設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)摘要深水型網(wǎng)箱（圍網(wǎng)）養(yǎng)殖是我國(guó)對(duì)深遠(yuǎn)海水體資源利用的重要途徑，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)海洋漁業(yè)均衡可持續(xù)發(fā)展的方向。網(wǎng)衣破損檢測(cè)是網(wǎng)箱養(yǎng)殖可以正常運(yùn)行的基礎(chǔ)條件，當(dāng)前網(wǎng)衣破損檢測(cè)主要以潛水員下水工作為主，還沒(méi)有機(jī)械化智能化的裝備。本文以我國(guó)常用深水網(wǎng)箱的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，提出了一套以螺旋式下潛的網(wǎng)衣破損檢測(cè)策略為基礎(chǔ)的框架式AUV系統(tǒng)設(shè)計(jì)。并據(jù)此進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和各功能模塊的機(jī)械結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)，通過(guò)計(jì)算AUV的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型

3、，配合網(wǎng)箱參數(shù)和水質(zhì)參數(shù)，設(shè)計(jì)了專(zhuān)用的控制器，獲得了螺旋式行進(jìn)的控制方法，開(kāi)發(fā)出一套完整的網(wǎng)箱網(wǎng)衣破損檢測(cè)裝備。該系統(tǒng)可在網(wǎng)箱中實(shí)時(shí)獲取水下網(wǎng)衣的視頻資料，完成網(wǎng)衣的破損檢測(cè)，對(duì)深水網(wǎng)箱的發(fā)展和大規(guī)模推廣打下良好的基礎(chǔ)。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：（1）闡述了網(wǎng)箱網(wǎng)衣檢測(cè)用框架式AUV的工作方案，針對(duì)深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的特點(diǎn)提出了螺旋式巡航的工作模式，在此基礎(chǔ)上提出了AUV的工作方式和水下控制要求，并依此對(duì)其進(jìn)行了總體系統(tǒng)設(shè)計(jì)。框架式AUV系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4、主要包括水下潛體、通訊浮子和接收基站三部分，此三部分用模塊化結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包含了實(shí)現(xiàn)AUV工作的若干功能模塊，包括框架、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊、水下監(jiān)控模塊、能源供給模塊、視頻傳水模塊等。針對(duì)以上各功能模塊，考慮深水網(wǎng)箱和工作環(huán)境，提出了其各模塊工作的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，并根據(jù)指標(biāo)規(guī)劃了各主要功能模塊的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方案。（2）根據(jù)總體方案構(gòu)想，對(duì)AUV各個(gè)功能模塊進(jìn)行了細(xì)化的機(jī)械設(shè)計(jì)和部件的選型?？蚣軓目煽啃?、安全性和搭載性方面出發(fā)，選取了方形框

5、架式結(jié)構(gòu)，并對(duì)從5種材料的特性對(duì)比中選取了PVC塑料進(jìn)行加工制作。動(dòng)力系統(tǒng)根據(jù)水流阻力確定電機(jī)選型，并設(shè)置出合理的舵葉結(jié)構(gòu)。水下視頻裝置考慮網(wǎng)箱內(nèi)的海水狀況，從低照度、高抗噪能力方面選取鏡頭和視頻處理模塊，并針對(duì)模塊設(shè)計(jì)密封系統(tǒng)。通訊浮子部分通過(guò)對(duì)整體耗電量的分析最終選用了4塊10W的太陽(yáng)能板配合30AH鉛蓄電池的能源供給方案，提高了系統(tǒng)的安全系數(shù)。最后根據(jù)工作環(huán)境選取了2.4GHz頻段的微波通訊技術(shù)作為通訊手段，實(shí)現(xiàn)了視頻資料的實(shí)時(shí)傳