水下機(jī)器人運動穩(wěn)定性的研究.pdf

1、運動穩(wěn)定性問題，無論對于基礎(chǔ)理論研究還是應(yīng)用技術(shù)都是一個關(guān)鍵性的問題，而且運動穩(wěn)定性的研究往往成為一個工程能否實現(xiàn)的關(guān)鍵。水下機(jī)器人運動穩(wěn)定性的研究就是通過選擇穩(wěn)定性良好的外形結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的運動穩(wěn)定性理論和試驗研究，為水下機(jī)器人的操縱性和控制系統(tǒng)研究奠定基礎(chǔ)。 本論文基于國內(nèi)外水下機(jī)器人設(shè)計的成功經(jīng)驗，通過對水下機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計因素的分析研究，成功設(shè)計了三連體、七螺旋槳水下環(huán)境監(jiān)測機(jī)器人的外形結(jié)構(gòu)，并提出相應(yīng)的整體平衡策略和平衡方

2、法；在此基礎(chǔ)上，對其水動力特性進(jìn)行分析、建模，最后利用運動穩(wěn)定性分析理論和實體試驗對其運動穩(wěn)定性進(jìn)行了驗證。理論分析和試驗結(jié)果證明：采用三連體、七螺旋槳水下機(jī)器人結(jié)構(gòu)恰好可以滿足水下機(jī)器人進(jìn)行海洋環(huán)境監(jiān)測的需要。 全文共分六章： 第一章首先引入水下機(jī)器人的背景知識，然后分析了水下機(jī)器人在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀以及運動穩(wěn)定性理論在水下機(jī)器人上的應(yīng)用，最后提出了課題研究的目的、意義和主要內(nèi)容。 第二章在對水下機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計

3、因素進(jìn)行歸納總結(jié)之后，優(yōu)化設(shè)計了三連體、七螺旋槳水下環(huán)境監(jiān)測機(jī)器人的外形結(jié)構(gòu)，并提出相應(yīng)的整體平衡策略和平衡方法。 第三章分析了水下機(jī)器人的水動力特性，然后針對三連體、七螺旋槳水下環(huán)境監(jiān)測機(jī)器人建立了相應(yīng)的水動力模型。 第四章通過水下環(huán)境監(jiān)測機(jī)器人的數(shù)學(xué)模型和推力仿真，對其在水平面和垂直面內(nèi)的運動穩(wěn)定性進(jìn)行了理論研究。 第五章通過設(shè)計的三組實體試驗(實驗室水池水平面運動穩(wěn)定性試驗、實驗室水池垂直面運動穩(wěn)定性試驗和