模块化自主水下机器人的机械设计与实现

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模块化自主水下机器人的机械设计与实现

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模块化自主水下机器人的机械设计与实现

孟令帅1,2, 林扬1, 郑荣1, 徐红丽1, 谷海涛1, 贾庆勇1,2

1. 中国科学院沈阳自动化研究所, 辽宁 沈阳 110016; 2. 中国科学院大学, 北京 100049

Mechanical Design and Implementation of a Modular Autonomous Underwater Vehicle

MENG Lingshuai1,2, LIN Yang1, ZHENG Rong1, XU Hongli1, GU Haitao1, JIA Qingyong1,2

1. Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

摘要 介绍了一种具有基本航行能力且可扩展其他功能的模块化水下机器人．利用3维设计软件Solidworks及计算流体力学软件CFX对外形进行分析优化，降低水下机器人的功耗；对各功能舱段及段与段的连接形式采用模块化设计，结构简单，便于更换维修；此外还对耐压壳体强度及稳定性进行了理论计算及软件仿真．湖试证明，该水下机器人利用自身携带的传感器可以完成基本航行功能，包括自主定向航行、自主定速航行、自主定深航行、位置闭环航行等功能． 关键词 ： 自主水下机器人,  模块化,  外形设计,  结构设计    Abstract：A modular autonomous underwater vehicle is introduced, which has basic navigation ability and can realize other functions through extending. 3D parametric design software Solidworks and computational fluid dynamics software CFX are used to analyze and optimize the shape, which can reduce the power consumption. Modular design is adopted in every function module and the connection form between two sections, which simplifies the structure and makes maintenance easy. In addition, the theoretical calculation and software simulation are performed on the strength and stability of pressure hull. Lake tests prove that the autonomous underwater vehicle can complete basic navigation functions with their own sensors, such as independent constant-orientation sailing, independent constant-speed sailing, independent depth-keeping sailing and position closed-loop sailing. Key words： autonomous underwater vehicle           modularization           shape design           structure design 收稿日期: 2016-01-15      出版日期: 2016-06-13 1: TP24 基金资助:中国科学院国防科技创新基金（CXJJ-15M031）；辽宁省自然科学基金（2015010160-301） 通讯作者: 孟令帅，menglingshuai12345@163.com    E-mail: menglingshuai12345@163.com 作者简介: 孟令帅（1989-），男，博士生．研究领域：水下机器人结构设计，水动力分析． 引用本文:    孟令帅, 林扬, 郑荣, 徐红丽, 谷海涛, 贾庆勇. 模块化自主水下机器人的机械设计与实现[J]. 机器人, 2016, 38(4): 395-401.         MENG Lingshuai, LIN Yang, ZHENG Rong, XU Hongli, GU Haitao, JIA Qingyong. Mechanical Design and Implementation of a Modular Autonomous Underwater Vehicle. ROBOT, 2016, 38(4): 395-401.

Thomas.Qin

资料是AUV的，有没有ROV的？