pod矢量推进器水下机器人载体结题报告

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1、哈尔滨工程大学2010年度第一批科研立项（普通型）结题报告POD矢量推进器水下机器人载体(BodyofROVbasedonvectorthruster)石振强，王奥博，李成鑫，邹嵩，刘凡奇（哈尔滨工程大学船舶工程学院，哈尔滨，150001）摘要：现有水下机器人大多利用多支推进器实现前进和转向动作，牺牲了一部分空间和能量。本项目通过将大型船舶电力推进舱（POD）装置移植嫁接到水下机器人上，置于水下机器人底部，并利用矢量推进技术，可以实现仅利用一套推进器即可完成前进和转向动作，从而节省了搭载其他设备空间，且降低推进器总体噪声，并可使其机动性能提高。如果能结合自动控制技术及传感器技术，可以推

2、广到大型水下机器人，完成更加精密准确的动作。结合仿生学技术，可以增大推进效率且使操纵更加灵活。关键词：水下机器人；POD推进；矢量推进Abstract:Mostexistingunderwaterrobotusingmorethanonethrustertorealizetoadvanceandtoturndirection,sacrificespaceandenergy.ThisprojectwilltransplantPODdeviceinlargevesselsontheunderwaterrobot,andbyusingthevectorbottompushtechnology

3、,canonlyuseoneforwardandturntofinishthrusters,whichsavesspacetocarryotherequipments,andreducenoise,andtheoverallthrusterscanmakethemaneuverperformanceimprovement.Ifcancombinetheautomaticcontroltechnologyandthesensortechnology,whichcanbeappliedtolargeunderwaterrobot,completemorepreciseaction.Comb

4、iningbionicstechnology,itcanincreasetheefficiencyandtomanipulatemoreflexible.Keywords:ROV;POD;vectorthruster5哈尔滨工程大学2010年度第一批科研立项（普通型）结题报告1、引言现有水下机器人大多利用多支推进器实现前进和转向动作，牺牲了一部分空间和能量。本作品通过将大型船舶电力推进舱（POD）装置移植嫁接到水下机器人上，置于水下机器人底部，并利用矢量推进技术，可以实现仅利用一套推进器即可完成前进和转向动作，从而节省了搭载其他设备空间，且降低推进器总体噪声，并可使其机动性能提高。如果

5、能结合自动控制技术及传感器技术，可以推广到大型水下机器人，完成更加精密准确的动作。结合仿生学技术，可以增大推进效率且使操纵更加灵活。本项目的目的在于制作一个小型有缆式水下机器人（ROV）并在控制模型创新实验室水池进行试验及调试。最终完成一个可以利用的ROV平台。2、框架部分2.1外部框架水下机器人外部框架采用聚丙烯塑料板制成，无毒、无味,密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯。且密度接近水，是制作水下机器人的优良材料。5哈尔滨工程大学2010年度第一批科研立项（普通型）结题报告图2-1框架设计图2.2浮力材料浮力材料选用XPS板（挤塑聚苯乙烯泡沫板），该材料具有适中的密度，是低

6、成本水下机器人的常用材料。且具有加工性好，高抗压、吸水率低、防潮、不透气、质轻、耐腐蚀、超抗老化、导热系数低等优异性能。2.3加工组装本项目应用数控雕刻机对所用材料进行加工，保证了精度和系统整体的稳定性。3、推进器推进器选用行星减速电机，其具有大扭力，稳定性强等优点，可以应付所需要承受的环境。4、防水处理本项目所制作的机器人采用哈尔滨工程大学信息与通信工程学院控制模型创新实验室的防水技术，该实验室多年以来一直进行有关水下机器人的制造研究，独树一帜，实力雄厚。利用本技术制作的防水推进器可以承受10个大气压强的压力，效果明显。5、基于POD矢量推进技术的推进系统5.1POD技术简介POD推

7、进器(又称吊舱式推进器)是近年来发展起来的一种新型的船舶推进装置，所谓吊舱式结构，就是推进电机直接和螺旋桨相连，构成独立的推进模块，吊挂于船体尾部。该推进模块由电动液压机构驱动，可以360°5哈尔滨工程大学2010年度第一批科研立项（普通型）结题报告水平旋转，推进方位角可以人为进行控制和调节，省去了舵机系统。传统的电力推进系统仍采用传统的推进装置，即电动机通过传动轴系与螺旋桨相连。吊舱电力推进则是将推进电机置于船外的吊舱中，发电机和电动机的能量