發(fā)布時間：2021-01-04 17:27

　　隨著國際上船舶業(yè)的發(fā)展,水下機器人朝著船舶航行過程中所配套的檢測設備發(fā)展,是快速檢測船體的重要手段之一,具有舉足輕重的作用。自治水下機器人（AUV）的應用前景非常廣闊,淺水觀察級AUV的研究對于我國淺水水域檢測與探索具有重大意義。針對目前船舶航行中維護檢測方面的需要,結(jié)合國內(nèi)外AUV的設計方法,本論文開發(fā)了一種柔性結(jié)構(gòu)水下機器人。該機器人能實現(xiàn)小范圍快速轉(zhuǎn)彎、動作靈活,抗疲勞性能好等功能,為船舶的快速維護檢測提供有力保障,有效防止船體故障的進一步惡化。在研究了國內(nèi)外AUV與柔性機器人的發(fā)展現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)設計形式和總體設計方案等的前提下,根據(jù)本論文設計的AUV的工作環(huán)境與作業(yè)目的設計了虛擬結(jié)構(gòu)樣機。本論文主要設計了AUV的柔性主體、艙體方案、密封結(jié)構(gòu)與推進模塊;重點提出了對柔性主體的自身轉(zhuǎn)彎—利用舵機控制與推進器的差速推進快速轉(zhuǎn)彎;從密封圈的類型,材質(zhì)去選擇,在主要密封部位設計L型三級密封結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)內(nèi)部為波浪線型表面,增大密封圈的接觸面積,增加了磨擦阻力,減小密封圈變形以達到更好的密封效果。采用4個主推進器與4個平衡推進器作為AUV的驅(qū)動部分,其能達到快速推進,滿足AUV的平衡性。建立了AU... 

【文章來源】：廣州大學廣東省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

沉船事故Fig.1-1Withtheaccident

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國水下機器人研究工作始于上世紀 80 年代，至今在技術(shù)上取得了突破性的成果。機器人專家蔣新松院士帶領中國科學院沈陽自動化研究所和上海交通大學、合作于八十年代中期成功研制了我國第一臺水下機器人 海人一號（圖 1-2），開啟了中國人在海下運載器方面的探索[3-4]。隨后 探索者 號（圖 1-3），實現(xiàn)了我國水下機器人從有纜到無纜的重大飛躍。1995 年，中國科學院沈陽自動化研究所與多個研究單位合作研制的 CR-01 型潛水器（圖 1-4）潛海成功，下潛深度達到 6000m，續(xù)航能力也有極大的提高，并于 1997 年進行了深海資源勘測作業(yè)。2012 年 6 月，蛟龍?zhí)?載人潛水器(Human Occupied Vehicle，簡稱 HOV)（圖1-5）第五次下潛最大深度達 7062m，并在下潛作業(yè)中取得 3 個水樣，2 個沉積物樣，1 個生物樣品且抓拍到很多深海生物照片。

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國水下機器人研究工作始于上世紀 80 年代，至今在技術(shù)上取得了突破性的成果。機器人專家蔣新松院士帶領中國科學院沈陽自動化研究所和上海交通大學、合作于八十年代中期成功研制了我國第一臺水下機器人 海人一號（圖 1-2），開啟了中國人在海下運載器方面的探索[3-4]。隨后 探索者 號（圖 1-3），實現(xiàn)了我國水下機器人從有纜到無纜的重大飛躍。1995 年，中國科學院沈陽自動化研究所與多個研究單位合作研制的 CR-01 型潛水器（圖 1-4）潛海成功，下潛深度達到 6000m，續(xù)航能力也有極大的提高，并于 1997 年進行了深海資源勘測作業(yè)。2012 年 6 月，蛟龍?zhí)?載人潛水器(Human Occupied Vehicle，簡稱 HOV)（圖1-5）第五次下潛最大深度達 7062m，并在下潛作業(yè)中取得 3 個水樣，2 個沉積物樣，1 個生物樣品且抓拍到很多深海生物照片。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]橡膠O形圈最大接觸壓力、IRHD硬度和壓縮率之間的函數(shù)關系研究[J]. 鄧向彬,黃樂,向宇,武建軍.  橡膠科技. 2019(03)
[2]基于ANSYS軟件的RV減速器有限元分析[J]. 黃振鋒,梁順可,唐子堅,湯星星,廖智明.  機械制造. 2019(02)
[3]強化研磨加工中噴射壓力對模具鋼表面硬度的影響[J]. 陶建華,盧進星,黎達成,韓金剛,吳庭筠.  組合機床與自動化加工技術(shù). 2019(01)
[4]基于ANSYS Workbench的直通式截止閥流道的分析[J]. 陳鵬,張寒,羅雙,樊學良,陳廷兵.  現(xiàn)代機械. 2018(06)
[5]考慮柔性構(gòu)件的含間隙機構(gòu)動力學分析[J]. 王興東,陳波,孔建益,張華.  組合機床與自動化加工技術(shù). 2018(11)
[6]水嘴內(nèi)部的湍流數(shù)值模擬[J]. 江帆,徐勇程,陳江棟,祁肖龍,陳玉梁,盧浩然.  廣州大學學報(自然科學版). 2018(05)
[7]不同開度下水閥的數(shù)值分析[J]. 江帆,徐勇程,陳江棟,盧浩然,陳玉梁,祁肖龍.  廣州大學學報(自然科學版). 2018(04)
[8]強化研磨加工最佳工藝參數(shù)的實驗研究[J]. 陶建華,黎達成,吳庭筠,李俊銘,劉曉初.  工具技術(shù). 2018(07)
[9]基于分解壓力原理的水下機器人主體密封結(jié)構(gòu)設計[J]. 陳飾勇,劉曉初,王立濤,李彬,何曉宏,何新英.  潤滑與密封. 2018(04)
[10]強化研磨加工滲氮性能實驗及其分析[J]. 劉曉初,陳宥丞,周佳華,覃哲,趙傳,張建文.  組合機床與自動化加工技術(shù). 2017(10)

博士論文
[1]一種可模塊化組裝柔體機器人的柔性智能模塊化結(jié)構(gòu)[D]. 金虎.中國科學技術(shù)大學 2016

碩士論文
[1]基于嵌入式ARM的無人作業(yè)船控制系統(tǒng)研究[D]. 花睿.大連理工大學 2018
[2]遙控水下機器人控制系統(tǒng)設計及試驗分析[D]. 楊雨瀟.東北石油大學 2018
[3]模塊化水下機器人設計及力學分析[D]. 裴蕾.西安工業(yè)大學 2018
[4]吸附式海纜檢測潛航器系統(tǒng)設計及動力學分析[D]. 楊子赫.杭州電子科技大學 2018
[5]淺水觀察型帶纜遙控水下機器人設計[D]. 裴海鵬.杭州電子科技大學 2018
[6]基于ANSYS的聲學升降裝置主軸性能研究與分析[D]. 丁兆露.煙臺大學 2017
[7]微小型仿生水下機器人關鍵技術(shù)研究[D]. 卞澤武.山東科技大學 2017
[8]UR5型機器人的運動學分析與標定實驗研究[D]. 蔡肖肖.浙江理工大學 2017
[9]負浮力水下無人機概念設計及動力學行為研究[D]. 馬骉.天津大學 2017
[10]水下結(jié)構(gòu)檢測與作業(yè)ROV研制及導航方法研究[D]. 劉慧婷.江蘇科技大學 2016



本文編號：2957140