目錄
第1章 概述
1.1 海洋機器人基本概念 1
1.2 海洋機器人分類 3
1.3 海洋機器人發(fā)展史 4
1.3.1 遙控水下機器人發(fā)展史 4
1.3.2 自主水下機器人發(fā)展史 5
1.3.3 水面無人艇發(fā)展史 6
1.4 海洋機器人特性 7
1.4.1 遙控水下機器人 8
1.4.2 自主水下機器人 9
1.4.3 水面無人艇 10
1.5 新型海洋機器人 11
1.5.1 水下滑翔機 12
1.5.2 波浪滑翔器 13
1.5.3 自主遙控水下機器人 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 海洋機器人發(fā)展趨勢 17
思考題 18
第2章 海洋基礎(chǔ)知識
2.1 海洋的價值 16
2.1.1 海洋的科學價值 16
2.1.2 海洋的經(jīng)濟價值 18
2.2 海洋環(huán)境知識 20
2.2.1 海底地形 21
2.2.2 流體動力環(huán)境 22
2.2.3 海洋水文環(huán)境 23
2.3 海洋對于中國的重要經(jīng)濟意義 24
2.4 海洋對于中國的重要軍事意義 25
2.5 海洋機器人應(yīng)用舉例 26
2.5.1 海洋資源開發(fā) 27
2.5.2 海洋科學研究 28
2.5.3 軍事應(yīng)用 32
思考題 32
第3章 海洋機器人原理 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 水下機器人原理 57
3.2.1 水下機器人主要技術(shù)指標參數(shù) 57
3.2.2 水下機器人浮性 59
3.2.3 水下機器人穩(wěn)性 62
3.2.4 水下機器人重量特征 63
3.2.5 水下機器人相對比重量 65
3.2.6 水下機器人浮力特征 74
3.2.7 水下機器人阻力 78
3.2.8 水下機器人推進 89
思考題 92
第4章 海洋機器人方案設(shè)計 93
4.1 水面無人艇方案設(shè)計 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 能源與動力 99
4.1.5 推進與操縱 100
4.1.6 總布置設(shè)計 103
4.2 自主水下機器人方案設(shè)計 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 能源與動力 109
4.2.5 推進與操縱 113
4.2.6 總布置設(shè)計 119
4.3 海洋機器人性能估算 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 海洋機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計 125
5.1 水面無人艇結(jié)構(gòu)設(shè)計 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 126
5.2 水下機器人結(jié)構(gòu)劃分與組成 127
5.3 水下機器人耐壓艙設(shè)計 129
5.3.1 耐壓艙設(shè)計過程 129
5.3.2 圓柱形耐壓殼設(shè)計 133
5.3.3 球形耐壓殼設(shè)計 144
5.4 水下機器人非耐壓結(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)計要求 147
5.5 結(jié)構(gòu)防腐蝕設(shè)計 148
5.5.1 防腐蝕設(shè)計的概念和基本方法 148
5.5.2 涂層保護法 149
5.5.3 電化學保護法 149
5.5.4 減輕腐蝕的結(jié)構(gòu)設(shè)計 150
思考題 151
第6章 海洋機器人輔助及支持系統(tǒng) 152
6.1 水下機器人浮性調(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 水下機器人無動力潛浮驅(qū)動系統(tǒng) 158
6.2.1 無動力潛浮驅(qū)動條件 158
6.2.2 可重復驅(qū)動方式 158
6.2.3 不可重復驅(qū)動方式 160
6.3 自主水下機器人應(yīng)急系統(tǒng) 160
6.4 海洋機器人海上布放回收 161
6.4.1 水面無人艇布放回收 161
6.4.2 自主水下機器人布放回收 163
思考題 165
思考題參考答案 166
參考文獻 167