水下机器人Tachyon的设计及实现.ppt

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1、水下机器人Tachyon的设计与实现1、简要介绍2、机械系统3、内部电气系统4、计算机和外设5、软件6、测试1、简要介绍快子，CUAUV2009-2010年度竞赛的参赛航行器，目的是完成这工作。快子保持了新星的可扩展通讯和电力系统，同时增加传感器的插头和播放功能，使传感器更容易集成。为了提高竞争表现，快子将推进器放在了中心线的位置，以确保航行器的统一动态性，一个孤立的“传感器架”，以减少电磁干扰（EMI），和更强大的计算机，以改善视觉处理性能。其他改进包括一个更大的有效载荷区域，一个可扩展的通信系统，以及更紧凑的外形。快子可以

2、用几种不同类型的执行器，包括电磁阀和伺服系统，并且可以使用光纤或以太网系绳和岸上进行通信。可配置和动态的任务架构允许复杂的、多线程的任务快速、简单地自主发展。1、简要介绍2、机械系统超光速的机械系统包括航行器结构，压力容器，机电制动器（图2）。所有为快子定制的机械零件使用SolidWorks设计，并由CUAUV队员自己制造。2.1航行器结构快子航行器框架支持压力容器，执行器，传感器。为了适应对称车辆动态，降低了整体大小，框架比以前的航行器短。为了减少重量，以前航行器上的许多铝制部分由ABS塑料或聚甲醛代替。快子的中央结构由两个

3、水刀ABS面组成，这两个面由铝和ABS结构构件和安装条（图3）连接起来。这两个面板结构为传感器，执行器和外部压力容器，如DVL，向下摄像头，下放器标志器，采集卡的驱动，电池舱和水听器阵列提供了方便的内部安装。一个传感器隔离热潮桁架坐落在框架的顶部。船体上部端盖安装在两个平行的墙面之间。浪涌推进器安装在ABS侧板上。2.1航行器结构2.2前后推进器支架因为对于快子的要求是对称的控制，所有推进器对于航行器中心线对称这一点很重要。前部推进器支架上安装了前部摇摆推进器和前部升降推进器，还安装了前向相机外壳（图4）。前推进器安装在一个侧

4、面铰链，给予搬迁清理，同时仍保持船体中心线推进器的位置。船尾推进器安装在船尾持有冻胀和尾部摇摆在中心线推进器。 它还支持开关盒，水听器外壳和空气罐。2.3覆盖为了呈现出更为流体力学轮廓，超光速采用了一系列丙烯酸制的上侧板和盖子。这也笼罩保护水听器的元素和其他传感器。2.4传感器架快子将其惯性测量装置、罗盘远离推进器和执行器在一个单独的外壳，以隔离电磁干扰。该传感器架设计成是一种非金属压力容器用来以保持磁性的透明度。信号和功率通过两个HUMK5 SEA CON连接器传递到主要压力容器。2.5起重机吊点和操纵机构为了提高车辆调配和

5、运输，CUAUV设计和建造一个可移动的快子进行结构（图5）。这个结构是用来作为操纵系统，并作为随车起重机的吊点。2.6船身上部的压力通道Tachyon的上部船体压力容器（图6）封装了电源，串行，传感器控制，执行器控制的和计算机体系结构。2.7压力通道为了容纳一个mini-ITX主板，Tachyon的船体为直径9.5英寸，远远超过往年。压力容器本身后方端盖和船体装配组成，其中铝制零件由学生团队数控加工的。悬臂式机架组件，这意味着无需断开任何电子产品的船体可删除。船体装配幻灯片上层船体机架和队友使用与后端盖一个孔密封。前方端盖和

6、船体领使用3M DP-460环氧丙烯酸船体形成船体装配。海上CON连接器（MCBH6，MCBH-8和MCBH-10）和定制的火线连接通过后部端盖提供通信接口和外部设备的电源。丙烯酸船体额定为100英尺的深度2.8上船体架2.8上船体架上部船体架提供安装在船体上部的电子产品。水刀切割聚甲醛舱壁分隔的两个部分，提供6个插槽，板对板。舱壁的设计可以改善风扇布置和线管理。板是以托盘安装的，使用定制的激光切割亚克力板。电气噪声和热的组件都包含在船尾部分，在那里他们可以使用吹到铝后端盖和船体领的散热器风扇所形成的空气循环冷却。对温度和噪音

7、敏感的电子器件保存在传感器控制部分的前面部分（图7）。端盖接口部分所包含的内容，并管理所有在后方端盖的连接器，电线和房屋两个风扇，以改善船尾部分冷却。船尾部分包含计算机，光纤板SSD，执行机构/推进器板，以及合并/ CPU发行版板。在两个主要部分之间，可以安装多达四个风扇。传感器控制部分持有传感器电源，串行和通用输入/输出板。2.9自定义连接器外部相机的使用需要一个新的方法将火线电缆传递到船体上部。Tachyon已自定义干交换火线连接，使相机可以很容易地被移除（图8）。可用于任何类型的电缆连接器设计，用于Tachyon上的火线

8、和JTAG连接。2.10执行器Tachyon的执行机构系统为使标志器下放，鱼雷发射器和采集器完全重新设计了气动动力机制。Tachyon也有6个的现成的推进器来推动车辆。2.11空气系统气动执行机构采用压缩空气系统。空气是存储在一个高为1000到3000磅的压力。储气罐内置稳压