網(wǎng)箱網(wǎng)衣檢測用框架式AUV設(shè)計.pdf

1、上海海洋大學碩士學位論文碩士學位論文題目：目：網(wǎng)箱網(wǎng)衣檢測用框架式網(wǎng)箱網(wǎng)衣檢測用框架式AUVAUV設(shè)計設(shè)計英文題目：英文題目：FrametypeAUVdesignfseacagedamagedetection專業(yè)：業(yè)：機械設(shè)計及理論研究方向：研究方向：機電一體化方向姓名：名：張金泉指導教師：指導教師：梁擁成胡慶松二O一六年四月五日學校代碼：10264研究生學號：M130602821上海海洋大學碩士學位論文I網(wǎng)箱網(wǎng)衣檢測用框架式網(wǎng)箱網(wǎng)衣檢

2、測用框架式AUVAUV設(shè)計設(shè)計摘要深水型網(wǎng)箱（圍網(wǎng)）養(yǎng)殖是我國對深遠海水體資源利用的重要途徑，同時也是實現(xiàn)海洋漁業(yè)均衡可持續(xù)發(fā)展的方向。網(wǎng)衣破損檢測是網(wǎng)箱養(yǎng)殖可以正常運行的基礎(chǔ)條件，當前網(wǎng)衣破損檢測主要以潛水員下水工作為主，還沒有機械化智能化的裝備。本文以我國常用深水網(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)衣破損檢測策略為基礎(chǔ)的框架式AUV系統(tǒng)設(shè)計。并據(jù)此進行了系統(tǒng)設(shè)計和各功能模塊的機械結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計，通過計算AUV的運動學模型

3、，配合網(wǎng)箱參數(shù)和水質(zhì)參數(shù)，設(shè)計了專用的控制器，獲得了螺旋式行進的控制方法，開發(fā)出一套完整的網(wǎng)箱網(wǎng)衣破損檢測裝備。該系統(tǒng)可在網(wǎng)箱中實時獲取水下網(wǎng)衣的視頻資料，完成網(wǎng)衣的破損檢測，對深水網(wǎng)箱的發(fā)展和大規(guī)模推廣打下良好的基礎(chǔ)。本文主要研究內(nèi)容如下：（1）闡述了網(wǎng)箱網(wǎng)衣檢測用框架式AUV的工作方案，針對深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的特點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，并依此對其進行了總體系統(tǒng)設(shè)計?？蚣苁紸UV系統(tǒng)設(shè)計

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)進行設(shè)計，其中包含了實現(xiàn)AUV工作的若干功能模塊，包括框架、動力驅(qū)動模塊、水下監(jiān)控模塊、能源供給模塊、視頻傳水模塊等。針對以上各功能模塊，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，并根據(jù)指標規(guī)劃了各主要功能模塊的設(shè)計思想和設(shè)計方案。（2）根據(jù)總體方案構(gòu)想，對AUV各個功能模塊進行了細化的機械設(shè)計和部件的選型。框架從可靠性、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)，并對從5種材料的特性對比中選取了PVC塑料進行加工制作。動力系統(tǒng)根據(jù)水流阻力確定電機選型，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，并針對模塊設(shè)計密封系統(tǒng)。通訊浮子部分通過對整體耗電量的分析最終選用了4塊10W的太陽能板配合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，實現(xiàn)了視頻資料的實時傳