仿生水下機(jī)器人仿真與控制技術(shù)研究.pdf

1、近些年來,深海資源的開發(fā)與利用為水下機(jī)器人研究提供了廣泛的背景與需求.為克服傳統(tǒng)水下機(jī)器人存在的缺陷,尋找更優(yōu)良的推進(jìn)和操縱系統(tǒng),仿生技術(shù)日益得到人們的重視并已成為水下機(jī)器人的重要研究方向之一.魚類游動具有高速、高效、高機(jī)動性和低噪聲等特點,將魚類推進(jìn)和操縱系統(tǒng)用于水下機(jī)器人,替代傳統(tǒng)的槳—舵系統(tǒng),具有十分重要的意義.本論文的目的就是通過研究魚類游動的機(jī)理,設(shè)計一種能夠模仿魚類推進(jìn)和操縱方式的仿生水下機(jī)器人.論文首先對仿生水下機(jī)器人技術(shù)

2、的發(fā)展概況以及研究內(nèi)容進(jìn)行了介紹,分析了其發(fā)展前景,接著以哈爾濱工程大學(xué)水下機(jī)器人技術(shù)實驗室研制的仿生水下機(jī)器人"仿生-Ⅰ"號為對象,詳細(xì)介紹了其整個研制過程及研究的重點內(nèi)容,包括:首先,介紹了"仿生-Ⅰ"號的系統(tǒng)設(shè)計及水槽、水池和海上試驗研究;其次,研究了"仿生-Ⅰ"號的水動力性能,論文中采用面元法計算和分析了剛性和柔性仿金槍魚月牙形尾鰭的水動力性能,考慮了多個參數(shù)對尾鰭性能的影響,并用Hess-Smith方法計算了"仿生-Ⅰ"號的附