淺水觀察級ROV結(jié)構(gòu)設(shè)計與仿真.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，水下機器人應(yīng)用越來越廣。有纜水下機器人（ROV）的應(yīng)用具有非常廣闊的前景,其中淺水觀察級ROV的應(yīng)用更是十分廣泛，淺水觀察級ROV的研究對于我國淺水水域探索具有重大意義。針對目前的應(yīng)用，結(jié)合國外商業(yè)化ROV設(shè)計方法與結(jié)構(gòu)，本論文設(shè)計了一種左右對稱式一體化的流線型淺水觀察級ROV。
　　本論文在研究了國內(nèi)外淺水觀察級ROV的發(fā)展現(xiàn)狀、設(shè)計形式和設(shè)計方案等的前提下，根據(jù)本論文設(shè)計的ROV的工作環(huán)境與作業(yè)目的設(shè)計了ROV

2、的樣機。
　　本論文主要介紹了ROV的形體選擇、耐壓殼體方案選擇、動力系統(tǒng)與電源方案設(shè)計以及觀測和照明系統(tǒng)方案設(shè)計；重點提出了對耐壓殼體、透明罩、水下推進器和云臺的詳細(xì)機械設(shè)計方案；用理論計算方式和Ansys分析相互結(jié)合相互補充的方式解決了所設(shè)計的耐壓殼體、透明罩等ROV關(guān)鍵部件的強度校核與穩(wěn)定性分析的問題，并且通過實際壓力測試證明了分析計算的正確性與設(shè)計的可靠性。
　　本論文建立了簡單的ROV運動學(xué)與動力學(xué)數(shù)學(xué)模型，介紹了

3、ROV的空間運動在固定坐標(biāo)系與運動坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，給出了ROV的空間六自由度運動方程。利用Fluent軟件對所設(shè)計的ROV進行了水動力仿真，計算了ROV在一定速度下前進過程中的水阻力，并且設(shè)計了ROV水動力測試實驗，通過設(shè)計的試驗驗證了計算仿真的正確性，得出了ROV在前進過程中水阻力可以滿足要求的結(jié)論。同時對ROV在波浪中的穩(wěn)定性作了試驗測定，試驗結(jié)果表明ROV在現(xiàn)有所能設(shè)計的最大浪高15.43cm的浪高環(huán)境下可以平穩(wěn)運行，不會出