水下滑翔機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化與運(yùn)動(dòng)分析.pdf

1、水下滑翔機(jī)器人是一種基于滑翔原理的無外掛推進(jìn)系統(tǒng)、僅依靠?jī)?nèi)置執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整重心位置和凈浮力來控制其自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的新型水下自治機(jī)器人，它利用水平升降翼在有攻角情況下產(chǎn)生的前進(jìn)動(dòng)力，進(jìn)行鋸齒形下潛和上??；結(jié)合尾翼在有漂角的情況下產(chǎn)生的偏航力，實(shí)現(xiàn)空間螺旋運(yùn)動(dòng)。 本項(xiàng)目在課題組前段工作的基礎(chǔ)上，完成外形和橫滾機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化。水下滑翔機(jī)的動(dòng)力來源于凈浮力，外形設(shè)計(jì)在保證裝配要求的前提下，優(yōu)化主載體型線，降低載體航行阻力；優(yōu)化水平翼型線，提

2、高升阻比，同時(shí)優(yōu)化水下滑翔機(jī)的航行操縱性能。橫滾機(jī)構(gòu)調(diào)整重心的橫向位置，產(chǎn)生橫滾角，結(jié)合俯仰調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用，使水下滑翔機(jī)進(jìn)入空間定常螺旋回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。通過對(duì)現(xiàn)有橫滾方案進(jìn)行分析比較，設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)；并結(jié)合羅盤，設(shè)計(jì)橫滾的反饋控制模塊。 對(duì)已經(jīng)裝配完成的水下滑翔機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。利用穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下水動(dòng)力(升力、阻力、力矩)與凈浮力、重力矩的相互抵消建立平衡方程。用fluent對(duì)水下滑翔機(jī)在不同速度、不同攻角下進(jìn)行升力、阻力、力矩仿真，建立