【正文】 向板機構(gòu)等外部助力行進機構(gòu)組成。位置舵板轉(zhuǎn)動至75176。主要為轉(zhuǎn)向舵機及CPU提供穩(wěn)定電壓，以保證系統(tǒng)正常運行。圖 28轉(zhuǎn)向舵機方案二:水下平臺轉(zhuǎn)向采用渦輪推動的方式。圖 24內(nèi)部負(fù)重方式圖方案二:采用外部負(fù)重方式。方案一:采用LM2596可調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓芯片作為系統(tǒng)穩(wěn)壓電源方案二：采用LM7805作為系統(tǒng)穩(wěn)壓電源方案比較：由于水下阻力較大，對系統(tǒng)穩(wěn)定性要求較高，且系統(tǒng)內(nèi)部帶有三個舵機，舵機穩(wěn)定運行需要穩(wěn)定的電源供電，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，LM7805僅可給CPU供電，滿足不了系統(tǒng)要求，并且通過試驗證明LM7805提供的電流不足以給舵機提供足夠功率，而LM2596能夠同時為三個舵機提供穩(wěn)定電壓供整個系統(tǒng)水下平臺的轉(zhuǎn)向使用，因此采用LM2596作為穩(wěn)壓模塊的穩(wěn)壓芯片，本系統(tǒng)水下平臺的電源供電模塊需要選擇方案一作為主要實施方案。在實際工作中并不是都要求計算機有很高的性能，工業(yè)控制更是如此。需要設(shè)計水下平臺行進的推動渦輪機構(gòu)部分的設(shè)計，及水下行走機構(gòu)的轉(zhuǎn)向及下沉上浮機構(gòu)的相關(guān)設(shè)計，使整個機構(gòu)能夠穩(wěn)定在水下行走。 國內(nèi)外發(fā)展概況國外水下機器人技術(shù)的發(fā)展相對于國內(nèi)來說起步比較早發(fā)展比較快速，而且技術(shù)比較先進，其中是以美國、日本以及西方歐洲等的發(fā)達(dá)國家為主。Walking Platform通過無線模塊接收到上位機指令控制L298N驅(qū)動電機帶動渦輪推動水下平臺在水下行走，水下平臺下方舵機帶動尾翼控制水下平臺轉(zhuǎn)向，水下平臺左側(cè)及右側(cè)舵機分別帶動左右翼控制水下平臺下潛與上浮。而人類本身不能長期置身于水中去采集了解水下的信息，因此為了更加方便地了解水下的信息各種水下機器人應(yīng)運而生，但是目前為止，還沒有成熟固定的水下機器人設(shè)計方法。 噴水推進的效率主要取決于推進泵效率和噴水系統(tǒng)效率[7]。3方案及論證方案一：采用STC公司的STC89C52RC系列的單片機最小系統(tǒng)板作為控制單元。此芯片采用的是標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平作為控制信號；它具有兩個使能控制端，使用L298N芯片驅(qū)動電機可以同時驅(qū)動兩臺直流電機。但在防水工作做好的前提下優(yōu)先采用該方案。鑒于系統(tǒng)水下平臺在水下運行，信號的傳送需要非常穩(wěn)定以保證系統(tǒng)能夠正常運行，SRWF1系列無線模塊有長達(dá)15cm左右的外置天線，可以通過導(dǎo)線接到水下平臺外部減少了水對信號的干擾和屏蔽作用，傳輸距離最遠(yuǎn)可以達(dá)到2000米，且為串口通信方式，使用簡單，使用的I/O也相較少。系統(tǒng)電路總體原理圖如圖31所示：圖31系統(tǒng)總體電路設(shè)計原理圖SRWF108無線模塊STC89C52單片機控制系統(tǒng)L298N電機驅(qū)動轉(zhuǎn)向舵機大功率電池上位機（PC）圖 32系統(tǒng)總體控制設(shè)計圖首先由上位機通過軟件發(fā)送控制指令，并通過串口無線模塊發(fā)送，由下位機通過串口無線模塊接收到數(shù)據(jù)指令，下位機的單片機接收到指令后進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，分析SBUF的數(shù)值，執(zhí)行相應(yīng)的動作指令，完成水下行進以及數(shù)據(jù)采集等動作。無線串口通訊模塊的系統(tǒng)原理圖如圖45所示： 圖 45無線模塊原理圖及實物圖。上位機控制界面應(yīng)用VB語言進行程序編寫，并且通過串口通訊將要發(fā)送的指令發(fā)送到無線模塊SRWF1，實現(xiàn)對下位機水下平臺的運動控制以及水下環(huán)境參數(shù)的采集處理和存儲。TTL電平接口/RS232接口/RS485接口，用戶可根據(jù)自己的需求選擇。 //標(biāo)志位清零 T=SBUF。// 使得右側(cè)部的轉(zhuǎn)向舵機信號端為低電平 } if(i==200) //計數(shù)滿200則歸零，用于舵機20ms周期累計 {i=0。}/* 讀取一個字節(jié)*/unsigned char ReadOneChar(void){unsigned char i=0。 DelayUs2x(25)。 //高位b=8。AnAl F,eta1. swimming experiment of micro mobile robot in water. 1994,IEEE Im Conf on Robotics and Automation York:IEEE Press。不僅美觀，且安全系數(shù)較高，故障率低。WriteOneChar(0xCC)。 i0。 //拉高總線 DelayUs2x(50)。 //使得尾部的轉(zhuǎn)向舵機信號端為低電平 } if(i=a) { PWM_vertical_left=1。 while(!TI)。1020202530176。其電路原理圖如圖43所示：圖 43 DS18B20模塊原理圖采用STC公司的STC89C52RC系列的單片機最小系統(tǒng)板作為控制單元主要用于接收和發(fā)送無線模塊數(shù)據(jù)指令，并進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理得到相應(yīng)的控制參數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)動作，完成水下平臺的運動要求。10系統(tǒng)總體設(shè)計系統(tǒng)水下平臺內(nèi)部電路由電源模塊、單片機最小系統(tǒng)模塊、電機驅(qū)動模塊、DS18B20溫度檢測模塊、SRWF1無線收發(fā)模塊等組成。方案一：采用SRWF1無線串口通訊模塊。通過機翼傾斜的角度，在水下平臺前進過程中，由于水的反作用力而下潛。方案一：采用SGS公司的L298N作為渦輪電機的驅(qū)動模塊，驅(qū)動渦輪推動水下平臺行走。并與上位機位機進行調(diào)試完成控制代碼及參數(shù)代碼的轉(zhuǎn)換工作。魚類行為學(xué)家的研究表明，大多數(shù)魚類把身體當(dāng)作推進器, 身體左右擺動擊水，利用其產(chǎn)生的反作用力使魚體向前推進[5]。singlechipmicroputer。本文進行了水下移動平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計。platform1994年MIT研究組成功研制了世界上第一條真正意義上的仿生金槍魚(Rl0botun ）[2]。包括電機驅(qū)動器，穩(wěn)壓電源模塊的設(shè)計，以及舵機驅(qū)動器的設(shè)計，調(diào)試并完成整體性能要求以配合整體機械結(jié)構(gòu)完成水下行走的目標(biāo)。操作方便，并且可以采用C語言進行程序編寫簡單，所用的成本非常低，雖然最小系統(tǒng)體積小功能齊全，非常符合此系統(tǒng)水下平臺設(shè)計的控制參數(shù)等的要求。該方法需要選擇合適的水泵作為吸排水的工具。方案二采用外部負(fù)重的方式，能夠隨時改變水下平臺負(fù)重，從而較方便的改變水下平臺的密度，以達(dá)到理想漂浮效果。圖 210水泵吸水口及排水口圖方案比較:上述方案一中船舵的方式較易安裝和調(diào)試，也可及時觀察其運行過程中狀態(tài)，方案二中的渦輪推動的方式作用效果明顯，動力充足，但是由于水下平臺是在水下運行，須做好防水方式措施，經(jīng)過一系列實驗該方案中需采用大功率特種防水電機，其成本相對本設(shè)計的要求較高，且體積較大。電路原理圖如圖42所示：圖 42 L298N驅(qū)動模塊原理圖在完成水下運動平臺的運動部分的控制的前提下，需要進行對水下信息的采集，其中最基本的水下環(huán)境的檢測參數(shù)是溫度，鑒于其他環(huán)境參數(shù)的檢測傳感器，例如：PH值，渾濁度，氨基酸，磷含量等成本相對較高，因此優(yōu)先測量水下溫度參數(shù)。1025202510176。系統(tǒng)各部分軟件設(shè)計 為了保證無線模塊傳送距離較遠(yuǎn)且信號穩(wěn)定，選用SRWF1無線串口通訊模塊。 EA=1。 //加1計數(shù)器低8位TH0賦初值i++。 //單片機將DQ拉低 DelayUs2x(200)。 } return(dat)。 // 跳過讀序號列號的操作WriteOneChar(0x44)。2. 通過試驗對比出各種方案的優(yōu)缺點，以為進一步設(shè)計提供參考。北京:北京航空航天大學(xué)出版社,:78.［11］［J］.機械與電子,20