水下机器人设计方案_水下机器人设计方案模板

怎样做水下机器人

既然是水下，当然要保持密封，防止混浊的水对仪器的影响。还要有简单的动力装置，方便调节水下位置，方向。

水下机器人设计方案_水下机器人设计方案模板

然后开始准备材料吧：两个一升装大饮料瓶，擦干净，去掉包装晾干备好升。

挂钩处可活动晾衣架一个，当然那种圆形晾晒小件袜子手帕的。

细绳若干米，透明胶，裁纸刀，剪刀，长木棍五根。

智能手机两个。

然后开始制作，首先把饮料瓶划开，把手机放进去用透明胶带固定好。

然后吧划开的口子用胶带粘牢固。

再把另一个饮料瓶装满水。和装手机的瓶子并排固定在一起。用绳子把瓶子安装到晾衣架上。这样简易潜水机器人就做好了。

可以先用水缸鱼缸试验一下。

总木棍挑着晾衣架把瓶子放水里，因为事先把其中一个装满水了，所以不用担心沉不下去的问题。

然后就可以总两个手机已经建立连接的观察软件观看水下了，没有专业软件就用微信吧，简单粗暴。方向可以通过露在水面的晾衣架调节，角度用绳子调节。

新加坡研发"魔鬼鱼"机器人的设计灵感是什么？

MantaDroid是一个以“魔鬼鱼”为设计灵感的机器人。

《魔鬼鱼机器人有可能是水下探索机器人的未来》称，一说起“魔鬼鱼”，人们都会想到其扁平光滑的身体，喜欢栖居于海面或海底泥土中的生活习性，以及在海水中游玩儿时曼妙的体态。“魔鬼鱼”种类多种多样，大小各异，广泛分布于世界各地海域。可以说，“魔鬼鱼”是造物主一项醉人的创造，所以水下探索机器人参考其身型进行设计同样吸引人眼球。

，“魔鬼鱼”是由新加坡国立大学研究者设计发明，其前进是通过向后两翼，取得向前的推力，剩余就交给水流力量了。其每一侧翼只安装了一个电动马达，在高效运行的同时，并不会影响其时髦的外观，可谓“美貌”与“才华”并存。

该机器人的体型并不大，长14英寸，宽两英尺，重量也很轻，其简易的身型1.5磅重。它可以以每小时1.6海里或每秒行进其身长两倍的速度在水下行进，但这还不是引人注目的，其真正的亮点在于一次充电可以10小时之久。

MantaDroid如真的“魔鬼鱼”一样，MantaDroid拥有扁平的身躯可容纳一定数量的传感器，用于研究海洋生物多样性，测量水文数据，以及进行搜索任务等。

小结下： MantaDroid机器人是以“魔鬼鱼”为设计灵感的机器人，身体轻，体型不大，可执行多类水下任务，拥有很大的开发前景。

MantaDroid是一个以“魔鬼鱼”为设计灵感的机器人，由新加坡国立大学研究者设计发明，其通过扇动两翼向前行进，剩下的就交给水的流体动力了。其每一侧翼只安装了一个电动马达，在高效运行的同时，并不会影响其时髦的外观，可谓“美貌”与“才华”并存。

该机器人的体型并不大，只有14英寸长，2英尺宽，重量也很轻，其简易的身型1.5磅重。它可以以每小时1.6海里或每秒行进其身长两倍的速度在水下行进，但这还不是引人注目的，其真正的亮点在于一次充电可以10小时之久。

蝠鲼（Mobula），又被称为魔鬼鱼与毯魟。属于软骨鱼纲、蝠鲼科，它包含两个属，前口蝠鲼属和蝠鲼属。体呈菱形，宽大6m余。体青褐色。扣款大。眼下侧位，能侧视和俯视。头侧有1对有胸鳍分化的头鳍，向前突出。背鳍小，胸鳍翼状。尾细长如鞭，具尾刺。平时底栖生活，但有时上升表层游弋，并做远程洄游，行动敏捷。以浮游甲壳类和小鱼为食。卵胎生。分布于热带和温带各海区，见于东海、南海和沿海。常见的如日本蝠鲼（Mobula japonica）、双吻前口蝠鲼（Manta birostris）。肝富含脂肪，可提炼鱼油。

“魔鬼鱼”，人们都会想到其扁平光滑的身体，喜欢栖居于海面或海底泥土中的生活习性，以及在海水中游玩儿时曼妙的体态。“魔鬼鱼”种类多种多样，大小各异，广泛分布于世界各地海域。可以说，“魔鬼鱼”是造物主一项醉人的创造，所以水下探索机器人参考其身型进行设计同样吸引人眼球。

将传感器放入动物体态的机器中，尤其是可以一次在海底勘测数小时的机器，任何使用它的人都不会被轻易察觉。然而，研究者也注意到了MantaDroid的科学与公共安全方面的应用前景，该装置还可以成为令人着迷的军事设备，尤其是其如果可以在远海充电的话。

“魔鬼鱼”在军事领域的应用还需等待进一步测试。接下来，该机器人还将接受不同海底深度和抗电流测试。尽管如此，人类将脚印掩藏于机器人温和扇动的机械臂中，使用机器人先行对未知浅滩进行侦察的未来仿佛已近在咫尺。

水下机器人“魔鬼鱼”有两个鱼鳍和一双后尾，均由PVC材料(聚)制作而成。为了让机器人在水中更自然地运动，丘智明的科研团队决定用单个发动机给鱼鳍发电，通过鱼鳍和水流的相互作用推进，而不是用一组发动机和关节机关来模拟鱼鳍的运动，这对学术界来说是一个创举。

魔鬼鱼，又称蝠鲼，具有独特而灵活的水下运动模式，即使是在波涛汹涌的海水中，它仍能优雅地摆动鱼鳍，畅游无阻。数年来科学家们一直在为模拟魔鬼鱼鱼鳍的摆动形态而刻苦攻关。而这一次，这支新加坡科研队伍在两年内设计了40多种不同的鱼鳍样式，终决定采用单片PVC的设计。目前，该团队正把这款机器人放入海水中进行测试，然后根据情况进一步优化它的运动模式。

仿生水下机器人是以什么鱼为研究对象设计的

仿生水下机器人的设计往往受到大自然中海洋生物的启发，其外形、运动模式和行为特征等方面都可以从脊椎动物、无脊椎动物以及其他海洋生物中得到灵感。其中，鲨鱼是一种被广泛研究的海洋生物之一，也是许多仿生水下机器人的设计对象之一。

鲨鱼具有出色的游泳能力和灵敏的感知系统，它们在水下世界中可以轻松地航行和定位，同时还能适应各种水流和环境变化。因此，通过对鲨鱼身体结构、鳍和尾部的运动机制、视觉和听觉系统、气味通道等方面进行深入研究，科学家们可以更好地了解水下机器人的设计原理，并根据需要进行优化和改进。

具体来说，鲨鱼的设计元素被广泛应用于仿生水下机器人的设计中，例如基于鲨鱼皮肤的自适应表面技术、基于鲨鱼鳍的连杆机构、基于鲨鱼侧线系统的运动控制、基于鲨鱼眼睛的视觉感知系统等等。通过仿生设计，水下机器人的性能和效率得到了显著提高，能够更好地适应复杂的水下环境和任务需求。

总之，鲨鱼是一种具有非常的适应能力和生存能力的海洋生物，在其身上寻找灵感并将其应用于水下机器人设计中，有望为未来的水下科研和工程技术发展带来更多的突破和创新。

奥运史首次，机器人在水下完成火炬传递，整个过程有哪些黑科技？

机器人在水下进行火炬传递的过程当中需要保证火焰不被熄灭，首先将火焰与水隔开，其次机器人在水下进行火炬传递的时候，速度以及路线都是要进行规划的，以确保能够在规定的时间内完成火炬传递，在水价机器人对接的时候能够精准的对接，而且还能够自己补充氧气。

比如说有AI智能，需要保证机器人传递圣火，机器需要从冰面滑进去入水，之后火炬要在水里完成交接和传递火源。提倡的是绿色环保概念。要完成水下精准对接。

水下机器人的技术发展要点是什么

水下机器人的技术发展要点是什么?下面通过几个关键点和一些实际例子来说明一下

水下机器人发展的六大关键技术水下机器人是一种技术密集性高、系统性强的工程，涉及到的专业学科多达几十种，主要包括仿真、智能控制、水下目标探测与识别、水下导航（定位）、通信、能源系统等六大技术仿真技术：由于水下机器人的工作区域为不可接近的海洋环境，环境的复杂性使得研究人员对水下机器人硬件与软件体系的研究和测试比较困难

因此在水下机器人的方案设计阶段，研究人员进行仿真技术研究的内容分为两部分

其一，平台运动仿真

按给定的技术指标和水下机器人的工作方式，设计机器人平台外形，并进行流体动力试验，获得仿真用的水动力参数

一旦建立了运动数学模型、确定了边界条件后，就能用水动力参数和工况进行运动仿真，解算各种工况下平台的动态响应

如果根据技术指标评估出平台运动状态与预期存在异,则通过调整平台尺寸、重心浮心等技术参数后再次仿真,直至满足要求为止

其二，控制硬、软件的仿真

控制硬、软件装入平台前，先在实验室内对单机性能进行检测，再对集成后的系统在仿真器上做陆地模拟仿真试验，并评估仿真后的性能，以降低在水中对控制系统调试和检测所产生的巨大风险

内容包密封、抗干扰、机电匹配、软件调试

另外，上述所需的仿真器主要由模拟平台、等效载荷、模拟通信接口、仿真工作站等组成

水下机器人举例：智能控制技术：智能控制技术，旨在提高水下机器人的自主性，其体系结构是人工智能技术、各种控制技术在内的集成，相当于人的大脑和神经系统

软件体系是水下机器人总体集成和系统调度，直接影响智能水平，它涉及到基础模块的选取、模块之间的关系、数据（信息）与控制流、通信接口协议、全局性信息资源的管理及总体调度机构

水下目标探测和识别技术：目前，水下机器人用于水下目标探测与识别的设备仅限于合成孔径声纳、前视声纳和三维成像声纳等水声设备合成孔径声纳是用时间换空间的方法、以小孔径获取大孔径声基阵的合成孔径声纳，非常适合尺度不大的水下机器人，可用于侦察、探测、高分辨率成像，大面积地形地貌测量等前视声纳组成的自主探测系统，是指前视声纳的图像采集和处理系统，在水下计算机网络管理下，自主采集和识别目标图像信息，实现对目标的跟踪和对水下机器人的

通过不断的试错，找出用于水下目标图像特征提取和匹配的方法，建立数个目标数据库

特别是在目标图像像素点较少的情况下，较好地解决数个目标的分类和识别

系统对目标的探测结果，能提供目标与机器人的距离和方位，为水下机器人避碰与作业提供依据

三维成像声纳，用于水下目标的识别，是一个全数字化、可编程、具有灵活性和易修改的模块化系统

可以获得水下目标的形状信息，为水下目标识别提供了有利的工具

水下导航（定位）技术：用于自主式水下机器人的导航系统有多种，如惯性导航系统、重力导航系统、海底地形导航系统、地磁场导航系统、引力导航系统、长基线、短基线和光纤陀螺与多普勒计程仪组成推算系统等

由于价格和技术等原因，目前被普遍看好的是光纤陀螺与多普勒计程仪组成的推算系统

该系统无论从价格上、尺度上和精度上，都能满足水下机器人的使用要求，目前国内外都在加大力度研制

通信技术：目前的通信方式主要有光纤通信、水声通信光纤通信由光端机（水面）、水下光端机、光缆组成

其优点是传输数据率高（100Mbit/s）且具有很好的抗干扰能力

缺点是限制了水下机器人的工作距离和可操纵性，一般用于带缆的水下机器人

水声通信是水下机器人实现中远距离通信的、也是比较理想的通信方式

实现水声通信主要的障碍是随机多途干扰，要满足较大范围和高数据率传输要求，需解决多项技术难题

能源系统技术：水下机器人、特别是续航力大的自主航行水下机器人，对能源系统的要求是体积小、重量轻、能量密度高、多次反复使用、安全和低成本

目前的能源系统主要包括热系统和电-化能源系统两类

热系统是将能源转换成水下机器人的热能和机械能，包括封闭式循环、化学和核系统

其中由化学反应（铅酸电池、银锌电池、锂电池）给水下机器人提供能源，是现今一种比较实用的方法

电-化能源系统是利用质子交换膜燃料电池来满足水下机器人的动力装置所需的性能

该电池的特点是能量密度大、高效产生电能，工作时热量少，能快速启动和关闭

但是该技术目前仍缺少合适的安静泵、气体管路布置、固态电解液以及燃料和氧化剂的有效存储方法

随着燃料电池的不断发展，它有望成为水下机器人的主导性能源系统

水下机器人一旦突破技术瓶颈，其进口替代空间广阔

但是由于在探测技术、工艺水平、综合显控、综合导航与定位等技术上存在的较大距，致使国产水下机器人的实际应用受到限制

目前国内不同领域的很多客户，购买或租借国外现有产品，不仅价格高、配套服务难，而且有些产品并不适合海区的使用特点，产品机动性、抗流能力及作业能力都明显不足

蛇形水下机器人设计基本要求

1、模拟蛇的运动方式：蛇形水下机器人的设计需要模拟蛇的运动方式，包括蛇身的弯曲、蠕动和扭转等。

2、适应水下环境：蛇形水下机器人需要具备良好的防水性能和耐压性能，以适应水下环境的复杂性。

3、具备自主导航和控制能力：蛇形水下机器人需要具备自主导航和控制能力，可以通过激光雷达、声纳等传感器进行环境感知和路径规划，实现自主导航和避障。