目錄
第1章 概述
1.1 海洋機(jī)器人基本概念 1
1.2 海洋機(jī)器人分類 3
1.3 海洋機(jī)器人發(fā)展史 4
1.3.1 遙控水下機(jī)器人發(fā)展史 4
1.3.2 自主水下機(jī)器人發(fā)展史 5
1.3.3 水面無人艇發(fā)展史 6
1.4 海洋機(jī)器人特性 7
1.4.1 遙控水下機(jī)器人 8
1.4.2 自主水下機(jī)器人 9
1.4.3 水面無人艇 10
1.5 新型海洋機(jī)器人 11
1.5.1 水下滑翔機(jī) 12
1.5.2 波浪滑翔器 13
1.5.3 自主遙控水下機(jī)器人 14
1.5.4 兩棲跨介質(zhì)航行器 15
1.5.5 多航態(tài)無人艇 16
1.6 海洋機(jī)器人發(fā)展趨勢 17
思考題 18
第2章 海洋基礎(chǔ)知識(shí)
2.1 海洋的價(jià)值 16
2.1.1 海洋的科學(xué)價(jià)值 16
2.1.2 海洋的經(jīng)濟(jì)價(jià)值 18
2.2 海洋環(huán)境知識(shí) 20
2.2.1 海底地形 21
2.2.2 流體動(dòng)力環(huán)境 22
2.2.3 海洋水文環(huán)境 23
2.3 海洋對(duì)于中國的重要經(jīng)濟(jì)意義 24
2.4 海洋對(duì)于中國的重要軍事意義 25
2.5 海洋機(jī)器人應(yīng)用舉例 26
2.5.1 海洋資源開發(fā) 27
2.5.2 海洋科學(xué)研究 28
2.5.3 軍事應(yīng)用 32
思考題 32
第3章 海洋機(jī)器人原理 33
3.1 水面無人艇原理 33
3.1.1 水面無人艇幾何特征 33
3.1.2 水面無人艇浮性 36
3.1.3 水面無人艇穩(wěn)性 40
3.1.4 水面無人艇阻力 45
3.2 水下機(jī)器人原理 57
3.2.1 水下機(jī)器人主要技術(shù)指標(biāo)參數(shù) 57
3.2.2 水下機(jī)器人浮性 59
3.2.3 水下機(jī)器人穩(wěn)性 62
3.2.4 水下機(jī)器人重量特征 63
3.2.5 水下機(jī)器人相對(duì)比重量 65
3.2.6 水下機(jī)器人浮力特征 74
3.2.7 水下機(jī)器人阻力 78
3.2.8 水下機(jī)器人推進(jìn) 89
思考題 92
第4章 海洋機(jī)器人方案設(shè)計(jì) 93
4.1 水面無人艇方案設(shè)計(jì) 93
4.1.1 系統(tǒng)組成 93
4.1.2 艇體主尺度的確定 95
4.1.3 艇型選擇 98
4.1.4 能源與動(dòng)力 99
4.1.5 推進(jìn)與操縱 100
4.1.6 總布置設(shè)計(jì) 103
4.2 自主水下機(jī)器人方案設(shè)計(jì) 104
4.2.1 系統(tǒng)組成 105
4.2.2 艇型選擇 106
4.2.3 排水量及主尺度估算 108
4.2.4 能源與動(dòng)力 109
4.2.5 推進(jìn)與操縱 113
4.2.6 總布置設(shè)計(jì) 119
4.3 海洋機(jī)器人性能估算 120
4.3.1 有效馬力估算 120
4.3.2 續(xù)航力估算 121
思考題 124
第5章 海洋機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 125
5.1 水面無人艇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 125
5.1.1 結(jié)構(gòu)材料 125
5.1.2 結(jié)構(gòu)形式 125
5.1.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 126
5.2 水下機(jī)器人結(jié)構(gòu)劃分與組成 127
5.3 水下機(jī)器人耐壓艙設(shè)計(jì) 129
5.3.1 耐壓艙設(shè)計(jì)過程 129
5.3.2 圓柱形耐壓殼設(shè)計(jì) 133
5.3.3 球形耐壓殼設(shè)計(jì) 144
5.4 水下機(jī)器人非耐壓結(jié)構(gòu) 146
5.4.1 外形與結(jié)構(gòu)形式 146
5.4.2 材料選擇 147
5.4.3 設(shè)計(jì)要求 147
5.5 結(jié)構(gòu)防腐蝕設(shè)計(jì) 148
5.5.1 防腐蝕設(shè)計(jì)的概念和基本方法 148
5.5.2 涂層保護(hù)法 149
5.5.3 電化學(xué)保護(hù)法 149
5.5.4 減輕腐蝕的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 150
思考題 151
第6章 海洋機(jī)器人輔助及支持系統(tǒng) 152
6.1 水下機(jī)器人浮性調(diào)節(jié)系統(tǒng) 152
6.1.1 重力浮力調(diào)節(jié) 152
6.1.2 姿態(tài)調(diào)節(jié) 155
6.2 水下機(jī)器人無動(dòng)力潛浮驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 158
6.2.1 無動(dòng)力潛浮驅(qū)動(dòng)條件 158
6.2.2 可重復(fù)驅(qū)動(dòng)方式 158
6.2.3 不可重復(fù)驅(qū)動(dòng)方式 160
6.3 自主水下機(jī)器人應(yīng)急系統(tǒng) 160
6.4 海洋機(jī)器人海上布放回收 161
6.4.1 水面無人艇布放回收 161
6.4.2 自主水下機(jī)器人布放回收 163
思考題 165
思考題參考答案 166
參考文獻(xiàn) 167