用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的小型水下機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計與控制技術(shù)研究.pdf

1、水下機器人技術(shù)的蓬勃發(fā)展為探索海底資源提供了十分便利的條件和有力的技術(shù)支持，因此逐漸成為人類探索水下世界的最主要手段，近年來受到了廣泛的關(guān)注。在我國，海岸線漫長，河流湖泊眾多，淺水區(qū)域分布非常廣泛，隨著近年來我國經(jīng)濟實力的增強和科技水平的迅速提高，對海洋資源的重視程度越來越高，開發(fā)力度不斷加大，相關(guān)水域內(nèi)的水產(chǎn)養(yǎng)殖，水文探測，礦產(chǎn)資源勘探，水下考古，安全監(jiān)測等活動日益繁多，由此也造成了水下作業(yè)的人工成本的不斷增加以及水中危險事件的頻發(fā)，

2、使人們對能夠代替人工作業(yè)的水下機器人的需求愈發(fā)強烈，因此，開展適用于淺水區(qū)域的低成本，小體積，多功能的水下機器人的研究對我國科技進(jìn)步和社會經(jīng)濟發(fā)展都有著重要的現(xiàn)實意義和重大的使用價值。
　　 本文首先分析了當(dāng)前國內(nèi)外小型水下機器人的研究現(xiàn)狀，結(jié)合我國的實際國情和社會需求，提出了用于水產(chǎn)養(yǎng)殖等淺水區(qū)域作業(yè)的民用的小型水下機器人。針對這種小型水下機器人，根據(jù)作業(yè)任務(wù)特征，首先對總體方案進(jìn)行了可行性方案研究論證，然后分模塊討論了各主要

3、部件的功能及實現(xiàn)方法，并對其水下運動的受力情況進(jìn)行了系統(tǒng)的理論分析，從而為進(jìn)一步優(yōu)化水下機器人的主體結(jié)構(gòu)和選擇合適功率的推進(jìn)器給出了指導(dǎo)性的分析。
　　 在機械方面，對水下機器人的觀測系統(tǒng)、浮力模塊、螺旋槳支架、整體框架結(jié)構(gòu)和控制箱的結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)的設(shè)計及加工安裝，完成水下機器人的機械結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計和整機的裝配。對水下機器人進(jìn)行運動力學(xué)研究，為運動控制系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。在控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計方面，對系統(tǒng)的各個模塊的功能和應(yīng)用做了詳細(xì)的