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公开(公告)号:CN119180102A
公开(公告)日:2024-12-24
申请号:CN202411168962.8
申请日:2024-08-23
Applicant: 西北工业大学宁波研究院 , 西北工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/28 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明一种近底高频大变形扑动的水动力数值计算方法,属于仿生水下机器人领域;方法步骤为:根据仿生对象的外形几何参数构建仿真数值模型;对所述仿真数值模型和流场进行网格划分,并确定计算域;构建流体求解模型;设置流体计算的边界条件;通过网格变形实现仿生数值模型的变形和运动;仿真数值模拟计算得到,仿生数值模型在近底条件下高频大变形扑动产生的涡脱及水动力参数信息。本发明将TFI和ghost(虚拟)方法相结合,并使用重叠网格对计算模型进行网格划分,实现模型在不同近底距离下的高频、大变形运动,提高了扑动过程中网格的变形能力以及计算的准确高效性。
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公开(公告)号:CN117148727B
公开(公告)日:2024-01-30
申请号:CN202311424151.5
申请日:2023-10-31
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学宁波研究院
Abstract: 本发明涉及一种基于尾鳍与变浮力系统的仿蝠鲼航行器底栖下潜控制方法,属于水下航行器运动控制领域。包括通过内置的高度计装置,实时获取航行器对底高度;根据航行器对底高度与设定的对底高度阈值进行比较,划分为不同模态阶段;在不同的模态阶段中,通过控制航行器两侧胸鳍和尾鳍的振幅、振幅偏置以及调整变浮力系统使航行器以不同的姿态下潜。本发明通过对于航行器俯仰姿态的受力分析,利用尾鳍与胸鳍的联合扑动,实现航行器水下落底软着陆,减轻落底时海底环境对航行器的冲击,降低航行器结构损伤风险,提高航行器底栖下潜作业的安全性。
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公开(公告)号:CN117148727A
公开(公告)日:2023-12-01
申请号:CN202311424151.5
申请日:2023-10-31
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学宁波研究院
Abstract: 本发明涉及一种基于尾鳍与变浮力系统的仿蝠鲼航行器底栖下潜控制方法,属于水下航行器运动控制领域。包括通过内置的高度计装置,实时获取航行器对底高度;根据航行器对底高度与设定的对底高度阈值进行比较,划分为不同模态阶段;在不同的模态阶段中,通过控制航行器两侧胸鳍和尾鳍的振幅、振幅偏置以及调整变浮力系统使航行器以不同的姿态下潜。本发明通过对于航行器俯仰姿态的受力分析,利用尾鳍与胸鳍的联合扑动,实现航行器水下落底软着陆,减轻落底时海底环境对航行器的冲击,降低航行器结构损伤风险,提高航行器底栖下潜作业的安全性。
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公开(公告)号:CN119705788A
公开(公告)日:2025-03-28
申请号:CN202510080125.8
申请日:2025-01-19
Applicant: 西北工业大学宁波研究院 , 西北工业大学
Abstract: 本发明一种基于聚氯乙烯电活性凝胶材料驱动的脉冲喷流推进器,属于喷流推进技术领域;所述推进器包括壳体及设置于其内的可收缩舱体,所述壳体的首/尾端均设置有与可收缩舱体连通的单向隔膜泵,控制水流从首端进入,从尾端喷出;所述可收缩舱体两侧设有夹板式驱动模块,通过向可收缩舱体两侧壁面施加法向夹紧力使其压缩,将舱体内流体挤压喷出完成脉冲喷流推进动作。本发明实现了仿鱿鱼的吸水喷水动作,能够在低能耗下完成灵活的水下运动及方向调整。
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公开(公告)号:CN117550047A
公开(公告)日:2024-02-13
申请号:CN202311475099.6
申请日:2023-11-08
Applicant: 西北工业大学宁波研究院 , 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种仿蝠鲼潜水器环境适配控制方法,涉及仿生潜水器控制技术领域。根据水面、水中、水底三种不同海洋环境,通过设置胸鳍上的中央模式发生器CPG参数来调整胸鳍形态和扑动参数,实现仿蝠鲼潜水器水面漂浮、水中弓形滑翔‑扑翼机动、水底底栖驻留多模态运动行为。本发明涉及的每种运动行为具有自身典型特点,存在与环境对应的最优行为;针对环境与应用需求规划动作方法,实现仿蝠鲼潜水器多模态行为与环境的适配;对于仿蝠鲼潜水器自适应控制研究具有重要意义。
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公开(公告)号:CN117842327A
公开(公告)日:2024-04-09
申请号:CN202410045686.X
申请日:2024-01-11
Applicant: 西北工业大学宁波研究院 , 西北工业大学
Abstract: 本发明一种多模态自主变形仿生喷流航行器,属于机械领域;包括沿轴向依次排布的头部扑翼、水密电子舱、重浮力调节舱、柔性喷流控制舱、矢量喷口,整体轮廓模仿鱿鱼外形;所述头部扑翼包括头壳及对称设置于头壳两侧的柔性扑翼;所述水密电子舱用于容纳航行器所用电子元器件;所述重浮力调节舱通过重量调节浮力,进而实现对航行器深度的控制;所述柔性喷流控制舱通过控制体积的膨胀和收缩,完成吸水和急速排水的过程,进而完成喷流‑滑行运动,提供间歇性的推进力;所述矢量喷口通过改变与航行器中轴线之间的夹角,完成对喷流方向的控制,进而实现航行器航行方向和姿态的控制。本发明能够完全模仿鱿鱼的喷流‑滑行运动过程,进行高效的喷流推进。
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公开(公告)号:CN115195960A
公开(公告)日:2022-10-18
申请号:CN202210703369.3
申请日:2022-06-21
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明一种船体表面附着物清理自动机器人,属于无人设备技术领域;包括壳体、移动模块、清理模块、吸附模块和控制模块;所述壳体用于搭载其他模块;通过所述清理模块实现对船体表面的清理;通过所述移动模块和吸附模块配合实现机器人吸附式行走于船体的表面;通过所述控制模块实现对机器人动作控制。本发明中的机器人通过永磁吸附模块和轮式移动模块配合吸附式行走于船体的表面,机器人通过电能驱动旋转刷进行机械清理任务,完全独立,不需要任何外设输入,可以独立完成清理工作,作业适用于多种条件和场合。此外,远洋航行过程中对船体表面的实时清理,还可以保护船体表面涂层不受长时间附着物的破坏,延长船只寿命。
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公开(公告)号:CN115489706A
公开(公告)日:2022-12-20
申请号:CN202211123778.2
申请日:2022-09-15
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明一种仿鱿鱼柔性喷流推进装置,属于仿生水下机器人领域;包括沿轴向依次设置的头部电控段、柔性腔体段和矢量喷口段,以及包裹于柔性腔体段和矢量喷口段外围的柔性蒙皮;所述头部电控段内设置有电子控制元件,用于控制整个喷流推进装置;所述柔性腔体段由驱动部件控制,将轴向运动转化为径向运动,使得包裹于柔性腔体段的柔性蒙皮完成膨胀收缩动作;通过控制所述矢量喷口段的出口方向实现对喷流推进装置游动角度的调整。本发明对仿鱿鱼水下航行器的机械结构进行了简化设计,提高了空间利用率,能够大大缩减航行器的体积。同时也提高了游动的机动性和机械效率,也能实现连续的喷射运动,喷射的频率和喷射量也可以通过控制机构进行调整。
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公开(公告)号:CN106995047A
公开(公告)日:2017-08-01
申请号:CN201710024004.7
申请日:2017-01-09
Applicant: 西北工业大学
IPC: B63C11/00
Abstract: 本发明公开了一种多功能智能水下机器人,包括机械系统、电子系统和软件系统,所述机械系统包括框架结构、密封舱体、摄像头、执行机构及附件;所述电子系统由主控开关、主电源、电缆和各个用电器组成,为舱内主控计算机、各种传感器和外围发备提供了交互界面;所述软件系统包括上位机和下位机两层架构,上位机系统是AUV的行动指挥中心,负责对下位机上传的信息进行处理,判断进行动作决策,然后给下位机发送指令,下位机再分配给推进器、机械臂、气动装置等执行机构以完成既定任务;在信息到策略的过程中,AUV根据不同的优先级执行不同的任务,直至最后浮出水面。本发明具有活动范围大、机动灵活的特点,可被广泛应用于军事和民用领域。
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公开(公告)号:CN119370301A
公开(公告)日:2025-01-28
申请号:CN202411768684.X
申请日:2024-12-04
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明一种胸鳍可主被动变形的仿蝠鲼水下航行器,属于仿生机器人技术领域;包括仿蝠鲼骨架及安装于其上的多个驱动关节、包覆于其外表面的蒙皮,驱动关节为角度伺服的驱动器;所述仿蝠鲼骨架包括躯干骨架和胸鳍骨架,两组胸鳍骨架对称设置于躯干骨架的两侧,与多个驱动关节耦合为联动式胸鳍;通过控制模块对多个驱动关节进行混联控制,实现胸鳍沿展向的变形运动和沿弦向的变形运动;通过蒙皮对仿蝠鲼骨架和驱动关节进行封装,构成仿生外形。本发明实现了仿生多关节胸鳍沿展向的大变形运动和沿弦向的波动传递,使该仿生胸鳍在运动中展现出与真实蝠鲼胸鳍类似的复杂柔性运动。
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