微小型水下滑翔机设计研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ayelili
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水下滑翔机技术作为人类探索海洋最主要的手段之一,近年来得到国际社会的广泛关注,但目前研发的常规水下滑翔机结构功能复杂、体积大、重量沉,导致研发周期较长、成本高、技术难度大,一定程度上限制了其大规模便捷投放使用。与常规水下滑翔机比较,微小型水下滑翔机在体积、重量、成本上优势明显,但微小型、轻量化性能要求也对滑翔机平台的运动能力和总体设计带来挑战。本文以快速便捷布放的微小型水下滑翔机为设计对象,研发了整机质量小于25 kg,并具有一定的载荷能力,可批量化部署、同时监测多种海洋环境信息的滑翔机系统。相关研究结论总结如下:1.从微小型水下滑翔机的设计目标和功能要求出发,综合考虑重量、体积、成本、功能等多要素约束,开展样机总体和单元方案设计,使其结构紧凑、空间利用率高、冗余设计少,实现预期设计要求。2.建立了微小型水下滑翔机动力学模型,仿真分析其运动特性,并获得稳定滑翔的运动参数。开展了声学传感器适应性集成设计,研制成功微小型水下滑翔机样机,整机质量24.5kg,完成了整机海试。3.建立了耐压壳体体积最小化的拓扑优化数学模型,通过变密度法结构拓扑优化,得到耐压壳体体积最小模型,质量减少14.5%,解决了微小型水下滑翔机常规耐压壳体强度安全裕度过大问题。
其他文献
传统机器人抓取任务一般在结构化环境下,通过示教好的动作重复执行,而随着机器人与人工智能的结合,机器人开始逐渐向服务业中渗透。本文针对机器人在家庭服务、物流分拣等非结构化工作环境中对物体的抓取这一需求,对卷积神经网络和计算机视觉在机器人抓取上的应用进行了深入研究,提出了两种用于机器人抓取位姿检测的方法,并基于ROS搭建了机器人自主抓取检测系统,将本文算法快速的运用到Kinect相机和机器人上,验证了
学位
加快完善反腐败涉外法律法规体系,是深化反腐败国际合作、一体推进“三不腐”的迫切要求。要切实践行习近平关于统筹国内法治与涉外法治战略思想,把握历史机遇,直面难题挑战,针对反腐败涉外法治建设的“短板”和“弱项”,创制反腐败涉外专门法律,反制国外跨境腐败案件长臂管辖,强化跨境反腐败执法司法职能,规范跨境企业廉洁合规主体责任,加强“自洗钱”犯罪的惩治、监测和防范,破解涉外反腐败制度障碍,为深化反腐败国际合
期刊
在安全成为国家和个人发展的主要考虑因素之时,法治建设也必须高度重视实现普遍安全。安全具有明显的全球性,所以维护安全的法治也必须在涉外关系、涉外工作的维度上予以考量,由此形成保障安全的涉外法治结构。在涉外法治的设计和运行过程中,既包括通过单边行动保证安全、通过双边协商塑造安全,也包括在区域层次上提升安全合作、在全球层次坚持和创新安全法律机制。在涉外法治中,既需要继续完善传统安全领域的法治体系,也需要
期刊
传统工业机器人操作方式复杂,基于拖拽示教方式的协作机器人编程效率较高。论文面向人机协作机器人高效高精度示教编程需求,研究一种六维测量装置的设计和开发关键技术,取得主要成果如下:首先,基于绳驱动方式,提出了一种六维并联测量装置,具有结构紧凑和系统分辨率较高的特点。采用封闭矢量方法建立该测量装置的运动学方程,基于牛顿拉普森方法构建出测量机构正逆解数值迭代算法,在运动学分析的基础上完成测量装置的工作空间
学位
随着海洋开发不断深入,为满足执行任务的多样化,工作环境的复杂性,新型水下滑翔机的设计层出不穷。为避免水下滑翔机研发后的测试数据与要求指标间的偏差,在初步设计阶段,将相似模型试验作为获得水下滑翔机性能参数的手段,从而预估原尺度水下滑翔机的特性,可以大大减少因反复优化带来的工作量,对于工程设计也具有重要的实际意义。论文以“Petrel Ⅱ”水下滑翔机为研究对象,基于相似原理,推导了流场流动相似准则、水
学位
工业机器人成为现代工业制造系统中不可或缺的一环。伴随机器人技术的不断进步和发展,机器人的虚拟仿真技术也因此得到广泛的关注。机器人虚拟仿真是将计算机图形显示技术和机器人学的相关理论相结合,在计算机的虚拟环境中绘制机器人的三维模型,通过机器人模型的运动仿真进行正逆运动学、轨迹规划、奇异位姿处理、多个机器人协作等功能的实验验证。本课题以5kg不锐协作机器人作为研究对象,通过Qt结合Coin3D图形库完成
学位
加工高速化是加工技术的主要发展方向之一,而磨床的高速化能够有效提高加工效率,增强行业竞争力。电主轴作为高速磨床的核心部件,其性能高低直接影响到加工精度和加工效率,甚至会对安全生产造成影响,因此有必要对电主轴系统进行全面深入的研究。本文针对高速磨床用电主轴,基于设计目标优化设计了一种DN值为2×10~6 mm·r/min的电主轴结构,优化了止推轴承,优选了润滑方式、轴承材料、电机布局方案等,提高了电
学位
<正>习近平总书记在党的二十大报告中指出:“全面加强党的思想建设,坚持用新时代中国特色社会主义思想统一思想、统一意志、统一行动,组织实施党的创新理论学习教育计划,建设马克思主义学习型政党。”这为新时代新征程用党的创新理论武装全党提供了科学指引。基层青年党员,作为党的事业发展的生力军,作为党的队伍永葆生机的源头活水,应当拥有加强理论学习、厚实理论功底的政治自觉,应当具备沉心学习、潜心领悟的政治定力,
期刊
近年来,随着我国对外开放的持续扩大和经济全球一体化格局的不断深化,以推动共建“一带一路”高质量发展和推动构建人类命运共同体为核心内容的中国特色大国外交不断取得新的成果。外事管理工作的政策性、复杂性和敏感性也进一步决定了需要不断加强与创新外事管理工作,这样才能适应新形势下外事管理工作的新任务、新要求。本文以地方外事管理工作的方式和途径为切入点,结合笔者所在地区外事管理工作实际和自身工作经验体会,试图
期刊
联合国标准化组织对机器人的定义是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。机器人支持编程是区别其他操作机的主要因素,所以说协作机器人编程系统是协作机器人控制系统中的重要组成部分。本文以扬天不锐协作机器人为研究对象,开发了一种编程方式简单的协作机器人编程系统。本文的主要内容和创新点如下:首先,对协作机器人编程系统进行运动学建模,通过分析协作机器人语言需求,结合机器人语言和计算机语言的特点
学位