深海机器人视景仿真系统研究     

杨新平  徐鹏飞  胡震 《海洋工程》2012,30(1):137-144

以载人深潜器的各种水动力参数和实际尺寸为基础,根据几何空间坐标方程建立了其运动学模型,采用MultiGen公司的Creator建模工具和Vega视景环境完成了在深海虚拟环境下的系统仿真。该系统可以实现深海机器人的可视化,更加直观、生动和实时的反映其位姿状态和水面、水下巡航过程。该系统实际应用在中国科学技术馆深海机器人展馆项目上,一方面展示载人深潜器的水下工作过程,同时也使得观众有机会亲身体验潜水器的操纵与驾驶。实际运行结果表明,该系统逼真地演示了载人深潜器水面备航、无动力下潜以及近海底巡航等仿真过程,能够满足系统仿真的实时性要求。该系统还可以应用到深海环境模拟研究、水下机器人运动仿真、控制系统调试以及操纵驾驶训练等中。  相似文献   

海水液压水下作用工具   总被引：1，自引：0，他引：1  

杨曙东  李壮云 《海洋技术学报》1998,17(2):50-55

２１世纪人类将全面进入海洋开发时代，各种海洋水下工程都需要大量的水下作业。对体积小，重量轻、灵活方便、驱动功率双大、高效节能、与环境相容的水下作业工具将是现代水下作业的首选装备。本文在分析比较现有几类水下作用机械工具特点的基础上，着重讨论海水液压水下作用工具的突出优越性，并介绍了近年来国际上关于海水液压水下作业工具的研究和发展情况，以供水下作业工具使用和研究开发工作者参考。  相似文献   

海水液压水下作业工具系统的微生物污染和腐蚀   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘银水  杨曙东  李壮云 《海洋技术学报》2002,21(1):49-52

海水液压水下作业工具直接用海水作为工作介质，具有许多用油作价质所不可比拟的优点。然而，用海水作为工作介质也面临着许多挑战，微生物的污染和腐蚀即是其中之一。本文在分析微生物造成的危害的基础上，对现有的防止办法进行了分析和比较，并提出了防止水下作业工具系统生物污染和腐蚀的措施。  相似文献   

海水液压水下作业工具   总被引：6，自引：0，他引：6  

杨曙东  李壮云  余祖耀  朱玉泉 《海洋技术学报》1998,(2)

２１世纪人类将全面进入海洋开发时代，各种海洋水下工程都需要大量的水下作业。对体积小，重量轻、灵活方便、驱动功率又大、高效节能、与环境相容的水下作业工具将是现代水下作业的首选装备。本文在分析比较现有几类水下作业用机械工具特点的基础上，着重论述海水液压水下作业工具的突出优越性，并介绍近年来国际上关于海水液压水下作业工具的研究和发展情况，以供水下作业工具使用和研究开发工作者参考。  相似文献   

SIWR—Ⅱ水下机器人作业系统的研制   总被引：2，自引：0，他引：2  

王晓东  孟庆鑫 《海洋技术学报》1998,17(2):59-64

本文简要了ＳＩＷＲ－Ⅱ水下机器人作业系统的组成，详细说明了对接腕及旋转工具库的工作原理，介绍了系统的控制软件及可实现的功能  相似文献   

遥控水下机器人（ROV）结构综述——以hysub130—4000ROV系统为例     

陈宗恒  盛堰  陶军 《海洋地质》2009,(3):64-71

本文以HYSUB130—4000ROV系统为例介绍了遥控水下机器人的系统结构原理和功能，具体包括甲板控制台、甲板供电单元、提升系统、脐带缆、ROV本体、机械手及工具等各部分结构特点。  相似文献   

水下作业工具液压动力源的研制   总被引：5，自引：0，他引：5  

刘志浩  高世伦 《海洋技术学报》2002,21(2):21-23

通过水下作业工具的有关技术的介绍 ,阐述了液压动力源的基本构成及工作原理 ,设计了水压力自动补偿器可消除深水压力对工具系统的影响 ,最后 ,经过试验验证了理论的正确性  相似文献   

基于扩展单调速率算法的水下平台通信系统          下载免费PDF全文

夏英凯  徐国华  徐侃  曾志林 《海洋工程》2014,32(6):119-127

针对水下平台工作环境复杂、通信实时性和可靠性要求高的特点,设计了一套分布式冗余通信系统。该通信系统以西门子PLC S7-400H和工控机为主控制器,基于波分复用技术建立了冗余的光纤传输通路;同时提出了一种新型的扩展单调速率算法,对水下平台的任务进行了优先级分配,并基于此算法进行了通信系统软件设计。经过可靠性分析和半实物仿真试验验证,该通信系统的实时性、可靠性及冗余机制符合设计要求,可以成功应用于水下平台,效果良好。  相似文献   

水下滑翔器的运动建模与分析   总被引：5，自引：2，他引：5  

王树新  李晓平  王延辉  朱光文 《海洋技术学报》2005,24(1):5-9

介绍了水下滑翔器的工作机理，对其沉浮阶段的滑翔过程进行了动力学分析，推导了滑翔器在垂直剖面上的动力学方程。论文深入分析了水下滑翔器稳态时的运动规律，以水下滑翔器试验模型为例，推导了其稳态运动参数，通过线性化与适当的简化，得到模型在垂直剖面上的运动状态方程，讨论了系统的可控性与可观测性，为水下滑翔器系统的开发设计和控制提供了理论依据，具有重要的指导意义。  相似文献   

基于监测数据的深水水下井口循环弯矩计算方法          下载免费PDF全文

张伟国  陈彬  逄淑华  李家仪  许伟  畅元江  殷志明 《海洋工程》2023,41(3):137-145

水下井口的疲劳完整性是海洋油气田长期安全开采的前提。工业界往往采用贴应变片直接测量水下井口应变来计算弯矩和疲劳损伤，但水下井口应变片粘贴困难且不能长时间连续工作。采用对水下井口监测方法，基于隔水管—防喷器组—水下井口的运动和力学特性，考虑防喷器组惯性力矩建立系统耦合动力学方程，最终形成基于监测数据的水下井口循环弯矩计算方法。以南海某深水水下井口为例，建立隔水管—防喷器组—水下井口系统有限元模型并进行动态分析，提取隔水管底部张力、转角、防喷器组加速度及转角等参数，代入所建立的系统耦合动力学模型，得到水下井口弯矩与有限元计算结果吻合良好。研究表明只需通过在线监测获得所需的输入数据，无需监测水下井口应变即可获取水下井口循环弯矩。建立的系统耦合动力学模型可为水下井口疲劳完整性评估提供理论依据。  相似文献   

水声数字通信系统的仿真   总被引：1，自引：0，他引：1  

郭继杰 《海洋技术学报》2001,20(4):57-59

本文介绍了利用计算机仿真水声数字通信系统。介绍了数字通信系统的组成部分之后，重点介绍水声信道的仿真以及调制方法的选取，通过计算机的仿真提高了水声通信系统设计的有效性，对实际出海实验很有帮助。  相似文献   

水下滑翔机器人系统研究   总被引：10，自引：2，他引：10  

俞建成  张奇峰  吴利红  李硕  张艾群 《海洋技术学报》2006,25(1):6-10,19

水下滑翔机器人是一种新型的水下机器人,可以作为水下监测平台用于大范围、长时间的大尺度海洋环境监测作业。文中调查了水下滑翔机器人的国内外发展现状,分析了其可能的应用领域。详细介绍了中国科学院沈阳自动化研究所开发的水下滑翔机器人系统,包括载体外形优化设计、载体结构设计和控制系统设计。分析了水下滑翔机器人定常滑翔运动和空间螺旋会转运动的运动性能。  相似文献   

Wave effects on ascending and descending motions of the autonomous underwater vehicle   总被引：1，自引：0，他引：1  

Ming-Chung Fang  Pei-En Chang  Jhih-Hong Luo 《Ocean Engineering》2006,33(14-15):1972-1999

In the paper, a hydrodynamic model including the characteristics of maneuvering and seakeeping is developed to simulate the six-degree of freedom motions of the underwater vehicle steering near the sea surface. The corresponding wave exciting forces on the underwater vehicle moving in waves are calculated by the strip theory, which is based on the source distribution method. With the hydrodynamic coefficients relevant to the maneuvering and seakeeping, the fourth-order Runge–Kutta numerical method is adopted to solve the equations of motions and six-degrees of freedom of the motions for the underwater vehicle steering near the free surface can be obtained. The wave effect on the corresponding motions of the underwater vehicle is investigated and some interesting phenomena with respect to different wave frequencies and headings are observed. The hydrodynamic numerical model developed here can be served as a valuable tool for analyzing the ascending and descending behaviors of the underwater vehicle near the sea surface.  相似文献   

水下目标方位估计的一种新方法     

刘伯胜 《海洋工程》2004,22(3):61-64,74

矢量传感器是一种新型水声传感器。介绍了应用矢量传感器确定目标方位的理论和方法，给出了仿真和实验研究结果，讨论了矢量传感器具体体积小、输出信号多、抗各向同性干扰等特性。最后定性地分析了目标方位的方位估值误差。  相似文献   

兰鲸号潜器两型机械手的结构设计研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

茅及愚  张向明  徐国华  李维嘉  向忠祥  王承禧 《海洋工程》1998,(1)

本文介绍了装备于我国自行研制的“兰鲸”号双功型潜水器上的两型机械手的主要性能参数和设计特点。其中一只为打捞机械手，最大伸距２８０３ｍｍ，举力１５００Ｎ，三个自由度，机械手备有五种手爪，可根据作业内容的不同进行更换，手爪具有锁紧和解脱功能。另一只为作业机械手，最大伸距２３００ｍｍ，举办３２０Ｎ，六自由度，手爪具有缆绳剪切功能力。两型手在载人工况可实行应急抛弃。  相似文献   

Study mobile underwater positioning system with expendable and multi-functional bathythermographs     

Wen-Hui Cheng   《Ocean Engineering》2005,32(3-4):499-512

The purpose of the current study is to introduce a set of mobile underwater positioning systems (MUPS) that will enable non-offshore vessels to execute underwater missions. Besides mobility, the system would also possess the advantage of having to use fewer acoustic instruments than conventional acoustic positioning systems. The method adopted by the system will involve the use of expendable and multi-functional bathythermographs (XBT) to measure the underwater acoustic speed and the depth of water at the same time. Then it must utilize the geometric relations formed by measuring the position of underwater targets at set intervals during navigation. In addition, since sound does not travel in a straight line when underwater, the iteration and convergence method must be used to perform corrections on the transmission speed and positional errors to obtain an accurate coordinate of the underwater target. After simulation testing, the positioning system established by the current study has proven to be fast in converging the error values along with high positioning accuracy of the system. The results of the study indicate that the MUPS built by the research institute can be utilized on a vessel, and will be very helpful in assisting the management of urgent underwater positioning missions.  相似文献   

自主水下机器人水下接驳插拔传输与无线感应传输研究现状及对比分析          下载免费PDF全文

刘菲菲  郑荣 《海洋工程》2023,41(3):157-167

水下对接传输技术作为自主水下机器人（autonomous underwater vehicle，简称AUV）水下能源补给及数据传输的重要方式，受到国内外的重点关注，目前采用的水下对接传输方式主要分为接驳插拔传输及无线感应传输。在探究国内外AUV水下对接研究概况的基础上，归纳、总结以上两种传输方式的研究现状，分析对比其在对接传输效率、发展限制因素、对接控制技术等方面的区别。通过分析发现，接驳插拔传输在传输效率及功率方面具备优势，无线感应传输则具有更高的简易性、经济性。此发现为不同作业需求下传输方式的选择提供了基础。通过技术发展限制因素对比得出，在未来技术发展方向上，接驳插拔传输技术需提升系统稳定性、灵活性及费效比，无线感应传输需解决能量损耗、系统鲁棒性及涡旋损耗等问题。对两种传输技术未来发展前景及方向的预测，能够为AUV水下传输的发展提供重要参考。  相似文献   

一个水声扩频通信系统设计与实现   总被引：2，自引：0，他引：2  

黄晓萍  桑恩方 《海洋工程》2007,25(1):127-132

严重的多途衰落、多普勒频偏是水声通信中引起误码的主要原因。低功耗、远距离、高隐蔽性、低信噪比检测、高可靠性的数据传输是水声通信的一个发展方向。设计并实现了一个水声扩频通信系统,有效地解决了以上问题,并采用快速相关算法,代替传统的矢量与矩阵相乘运算,极大地减少了程序的运行量,从而实时地处理接收信号。通过湖试和海试,验证了此通信系统的优良性能。  相似文献   

Dynamic Modeling and Three-Dimensional Motion Analysis of Underwater Gliders   总被引：1，自引：0，他引：1  

王延辉  王树新 《中国海洋工程》2009,23(3):489-504

For consideration of both the eccentric rotatable rigid body and the translational rigid body, the dynamic model of the underwater glider is derived. Dynamical behaviors are also studied based on the model and can be used as the guidance to underwater gliders design. Gibbs function of the underwater glider system is derived first, and then the nonlinear dynamic model is obtained by use of Appell equations. The relationships between dynamic behaviors and design parameters are studied by solving the dynamic m...  相似文献