兰州交通大学硕士学位论文 目 录 摘 要 Abstract.… 1绪论 1 1.1课题研究背景及意义 .1 12水下航行器（滑翔器）的研究现状 1.3混合驱动水下滑翔器的研究状况 4 1.4课题主要研究内容.… 6 2水下仿生滑翔机器人结构设计… .7 2.1水下滑翔器的工作原理 .7 2.2水下仿生滑翔机器人系统组成 8 2.3水下仿生滑翔机器人外形设计 9 2.3.1壳体结构设计… 10 2.3.2前舱帽设计 11 2.3.3水平升降翼设计 ) 2.3.4垂直稳定翼设计.… 12 2.4俯仰调整机构设计… 12 2.5横滚调节机构设计 15 2.6浮力驱动系统设计 16 2.7仿生尾鳍设计 18 2.8本章小结.… 19 3水下仿生滑翔机器人水动力学建模 20 3.1坐标系与坐标变换 20 3.1.1坐标系的定义 20 3.1.2仿生滑翔机器人系统变量定义 21 3.1.3仿生滑翔机器人的坐标系变换关系 22 3.2仿生滑翔机器人的运动学分析. 26 3.2.1浮心的运动轨迹方程… 26 32.2旋转角速度和姿态角 27 3.2.3旋转矩阵方程.… 28 3.2.4移动重物运动方程 29 3.3仿生滑翔机器人的动力学分析 29 III- 万方数据兰州交通大学硕士学位论文 - III - 目 录 摘 要 ..................................................................................................................................... I Abstract ...................................................................................................................................... II 1 绪论 ........................................................................................................................................ 1 1.1 课题研究背景及意义 ................................................................................................. 1 1.2 水下航行器(滑翔器)的研究现状 .............................................................................. 1 1.3 混合驱动水下滑翔器的研究状况 ............................................................................. 4 1.4 课题主要研究内容 ..................................................................................................... 6 2 水下仿生滑翔机器人结构设计 ............................................................................................ 7 2.1 水下滑翔器的工作原理 ............................................................................................. 7 2.2 水下仿生滑翔机器人系统组成 ................................................................................. 8 2.3 水下仿生滑翔机器人外形设计 ................................................................................. 9 2.3.1 壳体结构设计 ................................................................................................ 10 2.3.2 前舱帽设计 .................................................................................................... 11 2.3.3 水平升降翼设计 ............................................................................................ 11 2.3.4 垂直稳定翼设计 ............................................................................................ 12 2.4 俯仰调整机构设计 ................................................................................................... 12 2.5 横滚调节机构设计 ................................................................................................... 15 2.6 浮力驱动系统设计 ................................................................................................... 16 2.7 仿生尾鳍设计 ........................................................................................................... 18 2.8 本章小结 ................................................................................................................... 19 3 水下仿生滑翔机器人水动力学建模 .................................................................................. 20 3.1 坐标系与坐标变换 ................................................................................................... 20 3.1.1 坐标系的定义 ................................................................................................ 20 3.1.2 仿生滑翔机器人系统变量定义 .................................................................... 21 3.1.3 仿生滑翔机器人的坐标系变换关系 ............................................................ 22 3.2 仿生滑翔机器人的运动学分析 ............................................................................... 26 3.2.1 浮心的运动轨迹方程 .................................................................................... 26 3.2.2 旋转角速度和姿态角 .................................................................................... 27 3.2.3 旋转矩阵方程 ................................................................................................ 28 3.2.4 移动重物运动方程 ........................................................................................ 29 3.3 仿生滑翔机器人的动力学分析 ............................................................................... 29 万方数据