浮力控制系统驱动的可调姿态水下机器人
2025-01-18 14:15
No.1330178705368293376
技术概要
PDF全文
本技术涉及一种可调姿态的水下机器人,该机器人配备浮力控制系统,包括耐压壳体、艏端盖、通讯系统、控制系统、机翼、CTD传感器、天线和艉端盖。其独特之处在于集成了姿态调节功能。
背景技术
地球上海洋总面积约为3.6亿平方千米,约占地球表面积的71%,海洋能源、资源的开发与利用,海洋与全球变化、海洋环境与生态的研究是人类维持自身的生存与发展,拓展生存空间,充分利用地球上海洋这块宝地颇为切实可行的途径。随着全球气候变暖、海洋环境恶化,为了保护海洋、预防海啸等自然灾害,建设全球海洋观测网十分必要。在海洋探测中,自动剖面浮标通常携带测量温度、深度和盐度等参数的高精度传感器,采用拉格朗日环流法自动测量海面到期望水深的多种海洋信息,并记录其漂流轨迹。 自持式剖面浮标能耗低、检测周期长、制造成本低,可以用来进行大范围和高分辨率的连续海洋观测,已经成为获取全球实时海洋环境要素剖面资料的重要手段。然而,由于自持式剖面浮标机动性的缺失,使Argo浮标无法独立对快速演变的海洋现象进行观测。目前,自持式剖面浮标和水下滑翔机共同组建了全球海洋观测网,水下滑翔机的运动主要依靠调节自身浮力和姿态实现,可搭载多种专业传感器实现所需功能。但是,自持式剖面浮标和水下滑翔机均缺少推进装置,难以对特殊移动海洋现象进行跟踪观测。作为水下无人平台的重要组成部分,自主水下航行器具有高机动性、自主能力强、应用范围广等显著优势。然而,由于能耗大、定深悬浮能力不足等劣势,自主水下航行器在海洋观测领域的应用前景受到了一定的限制。理想的海洋观测平台应兼具自持式剖面浮标的低能耗、浮潜及定深悬浮能力与自主水下航行器的高机动性能。目前,国内外对于机动性剖面浮标、浮力调节自主水下航行器的研究较为缺乏。 因而,开发出一种具备浮潜及定深悬浮能力,同时不仅能够完成垂直剖面测量任务,还能够对复杂形势进行及时的机动处理,且能耗低的水下机器人是十分必要的。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
许晖  刘昕禹  崔荣鑫  白治平
技术所属: 西北工业大学
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