一种球形水下观测机器人研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 符号索引 | 第11-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-29页 |
| 1.1 引言 | 第12页 |
| 1.2 研究背景和意义 | 第12-13页 |
| 1.3 水下机器人发展现状 | 第13-22页 |
| 1.3.1 水下机器人发展概况 | 第14-20页 |
| 1.3.2 球形水下机器人发展现状 | 第20-22页 |
| 1.4 水下机器人关键技术研究现状 | 第22-27页 |
| 1.4.1 形体结构和驱动机构现状 | 第23-24页 |
| 1.4.2 动力特性和控制方法现状 | 第24-26页 |
| 1.4.3 球形水下机器人研究面临的主要问题 | 第26-27页 |
| 1.5 论文的研究内容 | 第27-29页 |
| 第二章 球形水下机器人外形特点和水动力分析 | 第29-53页 |
| 2.1 引言 | 第29页 |
| 2.2 机器人的性能要求 | 第29-30页 |
| 2.3 机器人的形体结构 | 第30-33页 |
| 2.3.1 球状壳体 | 第30-32页 |
| 2.3.2 推进器导管 | 第32-33页 |
| 2.4 机器人水动力特性 | 第33-45页 |
| 2.4.1 球模型水动力计算 | 第34-39页 |
| 2.4.2 导管球模型水动力仿真 | 第39-45页 |
| 2.5 球桨一体化水动力分析 | 第45-52页 |
| 2.5.1 螺旋桨推力性能 | 第45-48页 |
| 2.5.2 组合模型水阻力特性 | 第48-52页 |
| 2.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 第三章 球形水下机器人构型及关键结构性能分析 | 第53-77页 |
| 3.1 引言 | 第53页 |
| 3.2 机器人构型方案 | 第53-58页 |
| 3.2.1 俯仰调整机构 | 第53-55页 |
| 3.2.2 航向控制机构 | 第55-56页 |
| 3.2.3 水底滚动机构 | 第56-57页 |
| 3.2.4 球形水下机器人总体构型 | 第57-58页 |
| 3.3 机器人驱动能力分析 | 第58-63页 |
| 3.3.1 飞轮转向性能 | 第58-61页 |
| 3.3.2 推进结构分析 | 第61-62页 |
| 3.3.3 水底滚动能力计算 | 第62-63页 |
| 3.4 传感器配置与球壳强度 | 第63-73页 |
| 3.4.1 传感器配置 | 第66-68页 |
| 3.4.2 球壳强度计算分析 | 第68-73页 |
| 3.5 BYSQ3样机与试验 | 第73-75页 |
| 3.5.1 机器人实验样机 | 第73-75页 |
| 3.5.2 机器人水下推进实验 | 第75页 |
| 3.6 本章小结 | 第75-77页 |
| 第四章 球形水下机器人水中运动特性与摆动抑制研究 | 第77-98页 |
| 4.1 引言 | 第77页 |
| 4.2 球形机器人水下运动方程 | 第77-83页 |
| 4.2.1 运动变换关系 | 第78-80页 |
| 4.2.2 数学方程描述 | 第80-83页 |
| 4.3 球形机器人水中运动分析 | 第83-91页 |
| 4.3.1 速度波动机理 | 第83-85页 |
| 4.3.2 水下摆动方程 | 第85-87页 |
| 4.3.3 耦合波动特性 | 第87-91页 |
| 4.4 机器人耦合波动抑制方法 | 第91-97页 |
| 4.4.1 摆动抑制方法 | 第92-94页 |
| 4.4.2 稳定性证明 | 第94-96页 |
| 4.4.3 摆动抑制验证 | 第96-97页 |
| 4.5 本章小结 | 第97-98页 |
| 第五章 球形水下机器人水底着落控制与滚动特性研究 | 第98-117页 |
| 5.1 引言 | 第98页 |
| 5.2 机器人着底运动控制 | 第98-106页 |
| 5.2.1 高度参考模型 | 第99-103页 |
| 5.2.2 着落水底控制 | 第103-106页 |
| 5.3 机器人水底滚动分析 | 第106-112页 |
| 5.3.1 水底滚动方程 | 第106-108页 |
| 5.3.2 水底滚动仿真 | 第108-112页 |
| 5.4 样机水底运动实验 | 第112-116页 |
| 5.4.1 机器人落底实验 | 第112-114页 |
| 5.4.2 机器人水底滚动实验 | 第114-116页 |
| 5.5 本章小结 | 第116-117页 |
| 第六章 球形水下机器人路径控制与水底观测策略研究 | 第117-136页 |
| 6.1 引言 | 第117页 |
| 6.2 球形机器人水底观测策略 | 第117-120页 |
| 6.3 水中运动控制 | 第120-130页 |
| 6.3.1 航线控制策略 | 第120-125页 |
| 6.3.2 机器人样机水中运动实验 | 第125-130页 |
| 6.4 基于BYSQ3试验样机的水下观测系统 | 第130-135页 |
| 6.4.1 地面操控平台 | 第130-132页 |
| 6.4.2 机器人样机水下观测实验 | 第132-135页 |
| 6.5 本章小结 | 第135-136页 |
| 第七章 结论与展望 | 第136-140页 |
| 参考文献 | 第140-149页 |
| 致谢 | 第149-150页 |
| 攻读博士期间取得的研究成果 | 第150-151页 |
