外文翻譯劃水式仿生推進(jìn)裝置的設(shè)計(jì)和運(yùn)動分析仿生海龜翼的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)(編輯修改稿)
2024-12-30 02:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)和海洋溫度的溫度梯度產(chǎn)生的熱流來作為推力。這種情況下，通過移動內(nèi)部物體來控制俯仰和翻轉(zhuǎn)，并且 由翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生的偏航和航向通過水動力偏航時(shí)刻來控制。 [22]提議使用一種電動滑翔機(jī)來改變自己的重量，它的基礎(chǔ)是一種機(jī)電位移驅(qū)動器。 在這種情況下，翻轉(zhuǎn)動作通過滑翔機(jī)的中心位置來設(shè)定，俯仰則是靠移動 內(nèi)部重量。偏航和航向則是通過安裝在滑翔機(jī)上的垂直尾翼分別控制。在 [23]的例子，是由 Girona大學(xué)開發(fā)的方案。 AUV原型是為了完成以下幾個(gè)目標(biāo)：從發(fā)射 /釋放點(diǎn)移動機(jī)器人，通過一道 3 4米的驗(yàn)證門進(jìn)行傳遞，定位一個(gè)水池底部的十字標(biāo)并且拔掉上面的標(biāo)記，定位中度水深的目標(biāo)。 其他的 AUV機(jī)器人，例如 Finnegan[14]， Madeleine[24]， AQUA[25]和 NTU海龜機(jī)器人 [26]都是使用水翼作為 推進(jìn)系統(tǒng)以提升機(jī)動性。 Finnegan是由麻省理工學(xué)院海洋工程系船模試驗(yàn)開發(fā)的機(jī)器人，它使用了四個(gè)對稱分 布在機(jī)器人的每一邊的鰭來產(chǎn)生推力。每一個(gè)鰭通過一對制動器來驅(qū)動，可以實(shí)現(xiàn)無約束的俯仰運(yùn)動。這項(xiàng)研究的主要目標(biāo)是來提高 AUV的機(jī)動性，同時(shí)提高控制六自由度運(yùn)動的敏捷性。 Madeleine是 2020年在 3方的研究機(jī)構(gòu)合作下產(chǎn)生的，它們是自游生物研究， 蒙特雷灣水族館研究所 和瓦薩學(xué)院。就像 Finnegan一樣， Madeline使用 4個(gè)鰭，但是每一個(gè)鰭通過單個(gè)制動器來進(jìn)行驅(qū)動。這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)是來預(yù)測有效的鰭的俯仰運(yùn)動，并且建立一個(gè)可以測試鰭的運(yùn)動的平臺。 AQUA是麥吉爾大學(xué)和紐約大學(xué)合作的 結(jié)果。這個(gè)機(jī)器人可以使用 6條 腿來游泳和走路，這取決于機(jī)器人的功能。這個(gè)機(jī)器人運(yùn)用了大量的傳感器來在需要很大自治性的應(yīng)用中完成一些列任務(wù)。 NTU海龜機(jī)器人是由南陽科技大學(xué)開發(fā)的。這個(gè)機(jī)器人通過兩個(gè)前肢可以游泳，這兩個(gè)前四肢通過 2個(gè)制動器來驅(qū)動，它的兩個(gè)后肢是用來掌舵的。最后， [27]提出了一種類似的方法來實(shí)現(xiàn)一種海豚機(jī)器人的運(yùn)動。 完成我們提出的方案的材料和方法可以分為 CAD設(shè)計(jì)，運(yùn)動和控制， 水通道和儀器儀表。 工作中的不同階段通過使用不同的 CAD項(xiàng)目來解決。 JavaFoil平臺可以研究所選擇的水力翼型的特點(diǎn)，這樣可以明白它是怎么樣工作的，并且有助于理解其在流體和結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的影響。提取出來的最重要的信息是估計(jì)的迎角，升力、阻力和動力系數(shù)，這樣可以進(jìn)行機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)和水動力計(jì)算。這個(gè)項(xiàng)目的潛在流體分析是一種線性渦量分布。考慮到翼型坐標(biāo)，計(jì)算了在任何想要的攻角下的沿著機(jī)翼表面的局部和非粘性流速。首先計(jì)算分布在機(jī)翼表面的速度，表面可以集成得到升力和力矩系數(shù)。然后計(jì)算了靠近機(jī)翼表面的流體運(yùn)行狀況，這可以用來計(jì)算水翼的阻力。以上兩個(gè)步驟需要根據(jù)給出的攻角的變化進(jìn)行重復(fù)計(jì)算，攻角對于一個(gè)固定 的雷諾數(shù)來說會產(chǎn)生水翼的一個(gè)完整的極。 通過對 沿著海龜路徑 的推進(jìn)系統(tǒng)的 3個(gè)有代表性的 位置進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)分析和預(yù)測海龜每次的相對速度，可以估計(jì)水動力。 在 2D設(shè)計(jì)仿真的過程中我們通過 Working Model公
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