用于水产养殖的小型水下机器人结构设计与控制技术研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunfeaml
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
水下机器人技术的蓬勃发展为探索海底资源提供了十分便利的条件和有力的技术支持,因此逐渐成为人类探索水下世界的最主要手段,近年来受到了广泛的关注。在我国,海岸线漫长,河流湖泊众多,浅水区域分布非常广泛,随着近年来我国经济实力的增强和科技水平的迅速提高,对海洋资源的重视程度越来越高,开发力度不断加大,相关水域内的水产养殖,水文探测,矿产资源勘探,水下考古,安全监测等活动日益繁多,由此也造成了水下作业的人工成本的不断增加以及水中危险事件的频发,使人们对能够代替人工作业的水下机器人的需求愈发强烈,因此,开展适用于浅水区域的低成本,小体积,多功能的水下机器人的研究对我国科技进步和社会经济发展都有着重要的现实意义和重大的使用价值。   本文首先分析了当前国内外小型水下机器人的研究现状,结合我国的实际国情和社会需求,提出了用于水产养殖等浅水区域作业的民用的小型水下机器人。针对这种小型水下机器人,根据作业任务特征,首先对总体方案进行了可行性方案研究论证,然后分模块讨论了各主要部件的功能及实现方法,并对其水下运动的受力情况进行了系统的理论分析,从而为进一步优化水下机器人的主体结构和选择合适功率的推进器给出了指导性的分析。   在机械方面,对水下机器人的观测系统、浮力模块、螺旋桨支架、整体框架结构和控制箱的结构做了详细的设计及加工安装,完成水下机器人的机械结构的模块化设计和整机的装配。对水下机器人进行运动力学研究,为运动控制系统奠定基础。在控制系统软硬件设计方面,对系统的各个模块的功能和应用做了详细的介绍,采用LCD液晶模块对手柄和电位器的的输入进行实时显示,便于后续编程控制。对直流电机和步进电机的驱动以及跟STM32单片机的I/O口通讯做了详细的介绍,编写控制程序及调试。   最后,对水下机器人的程序进行调试,在各个模块集成整合和程序完善的基础上进行水下实验,得到相关的性能参数,以便后续扩展机器人的功能模块和不断提高机器人系统的稳定性。
其他文献
薪酬管理在各领域、各企业的发展中,都具有重要的地位与作用,对企业的经济效益、人员的工作效率等,都存在着密切的关系.而在石油企业的发展中,加大对薪酬工作的管理力度,提高
脱卤酶又叫去卤化酶,是可以催化碳卤键水解断裂产生相应的醇和离子的酶。现在已经知道的脱卤酶的种类主要有5种,分别是烷基脱卤酶,卤代酸脱卤酶,4-氯苯甲酰-辅酶A脱卤酶,卤代醇脱卤酶,3-卤丙烯酸脱卤酶。脱卤酶的作用是能够降解环境中的很多卤化污染物,并且还能够介导很多有机卤化物脱卤反应,使其成为重要的药物中间体。因此,脱卤酶长期以来一直是人们研究的热点之一。本文以特定的底物对实验室现有的菌株进行筛选,
尾穗苋是苋属植物中一种重要的谷物,其蛋白和脂肪含量高,氨基酸成分均衡,具有潜在的营养价值,可作为牧草或饲料作物开发的优良资源。目前国内外关于尾穗苋的离体再生研究不多,为开
随着工业机器人的快速发展,对减速器的传动精度、可靠性和寿命等提出了更高的要求。针对传统刚性减速器存在的问题,重庆大学王家序教授发明了精密滤波减速器。滤波减速器的核心思想是变形协调,用刚柔复合齿轮副代替传统刚性齿轮副,大大提高了传动性能。但是刚柔复合传动具有非线性强的特点,增加了建模和控制的难度。本文以刚柔复合传动为研究对象,针对系统中存在的柔性变形、迟滞效应和非线性摩擦等因素,首先建立了刚柔复合传
随着我国经济的快速发展,高档胶版印刷纸行业发展迅速。过去,只用来印刷高档画册的高档双面胶版印刷纸,现已用作许多书刊的正文印刷材料。所以,研究和开发高档双面胶版印刷纸,满足