海洋机器人设计

定　　价：59 元

丛书名：普通高等教育智慧海洋技术系列教材

• 作者：曹建
• 出版时间：2024/12/1
• ISBN：9787030810649
• 出 版 社：科学出版社

适用读者:海洋机器人专业及相关专业的本科生，高等院校相关专业的教师、高年级学生及研究生，从事海洋机器人总体设计研究及应用的科技人员、行业相关技术人员

• 中图法分类：TP242.3 
• 页码：168
• 版次：1
• 开本：16
• 字数：260(单位：千字)

内容简介

本书阐述了海洋机器人总体设计的原理、过程和方法。全书共6章，内容包括：海洋机器人的概述、海洋基础知识、海洋机器人原理、海洋机器人方案设计、海洋机器人结构设计、海洋机器人辅助及支持系统。本书在基础知识、基本原理的基础上，介绍海洋机器人设计流程，帮助读者掌握如何针对任务需求完成海洋机器人总体设计。

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作者介绍

2003年9月-2007年7月，哈尔滨工程大学，船舶与海洋工程，学士 2007年9月-2008年7月，哈尔滨工程大学，船舶与海洋结构物设计制造，硕士 2008年9月-2013年7月，哈尔滨工程大学，船舶与海洋结构物设计制造，博士020年7月-至今，哈尔滨工程大学，船舶工程学院，副教授 2013年12月-2020年6月，哈尔滨工程大学，船舶工程学院，讲师 2014年5月-2017年6月，哈尔滨工程大学国家级大学科技园，船舶与海洋工程，博士后 2018年7月-至今，哈尔滨工程大学，船舶工程学院，硕士生导师水下机器人总体设计、水动力性能计算、新概念无人航行器开发等发表学术论文16篇，其中SCI、EI检索13篇。授权发明专利3项、软件著作权登记1项、出版专著1部。

目 录

目录
第1章 概述
1.1 海洋机器人基本概念 1
1.2 海洋机器人分类 3
1.3 海洋机器人发展史 4
1.3.1 遥控水下机器人发展史 4
1.3.2 自主水下机器人发展史 5
1.3.3 水面无人艇发展史 6
1.4 海洋机器人特性 7
1.4.1 遥控水下机器人 8
1.4.2 自主水下机器人 9
1.4.3 水面无人艇 10
1.5 新型海洋机器人 11
1.5.1 水下滑翔机 12
1.5.2 波浪滑翔器 13
1.5.3 自主遥控水下机器人 14
1.5.4 两栖跨介质航行器 15
1.5.5 多航态无人艇 16
1.6 海洋机器人发展趋势 17
思考题 18
第2章 海洋基础知识
2.1 海洋的价值 16
2.1.1 海洋的科学价值 16
2.1.2 海洋的经济价值 18
2.2 海洋环境知识 20
2.2.1 海底地形 21
2.2.2 流体动力环境 22
2.2.3 海洋水文环境 23
2.3 海洋对于中国的重要经济意义 24
2.4 海洋对于中国的重要军事意义 25
2.5 海洋机器人应用举例 26
2.5.1 海洋资源开发 27
2.5.2 海洋科学研究 28
2.5.3 军事应用 32
思考题 32
第3章 海洋机器人原理 33
3.1 水面无人艇原理 33
3.1.1 水面无人艇几何特征 33
3.1.2 水面无人艇浮性 36
3.1.3 水面无人艇稳性 40
3.1.4 水面无人艇阻力 45
3.2 水下机器人原理 57
3.2.1 水下机器人主要技术指标参数 57
3.2.2 水下机器人浮性 59
3.2.3 水下机器人稳性 62
3.2.4 水下机器人重量特征 63
3.2.5 水下机器人相对比重量 65
3.2.6 水下机器人浮力特征 74
3.2.7 水下机器人阻力 78
3.2.8 水下机器人推进 89
思考题 92
第4章 海洋机器人方案设计 93
4.1 水面无人艇方案设计 93
4.1.1 系统组成 93
4.1.2 艇体主尺度的确定 95
4.1.3 艇型选择 98
4.1.4 能源与动力 99
4.1.5 推进与操纵 100
4.1.6 总布置设计 103
4.2 自主水下机器人方案设计 104
4.2.1 系统组成 105
4.2.2 艇型选择 106
4.2.3 排水量及主尺度估算 108
4.2.4 能源与动力 109
4.2.5 推进与操纵 113
4.2.6 总布置设计 119
4.3 海洋机器人性能估算 120
4.3.1 有效马力估算 120
4.3.2 续航力估算 121
思考题 124
第5章 海洋机器人结构设计 125
5.1 水面无人艇结构设计 125
5.1.1 结构材料 125
5.1.2 结构形式 125
5.1.3 结构设计 126
5.2 水下机器人结构划分与组成 127
5.3 水下机器人耐压舱设计 129
5.3.1 耐压舱设计过程 129
5.3.2 圆柱形耐压壳设计 133
5.3.3 球形耐压壳设计 144
5.4 水下机器人非耐压结构 146
5.4.1 外形与结构形式 146
5.4.2 材料选择 147
5.4.3 设计要求 147
5.5 结构防腐蚀设计 148
5.5.1 防腐蚀设计的概念和基本方法 148
5.5.2 涂层保护法 149
5.5.3 电化学保护法 149
5.5.4 减轻腐蚀的结构设计 150
思考题 151
第6章 海洋机器人辅助及支持系统 152
6.1 水下机器人浮性调节系统 152
6.1.1 重力浮力调节 152
6.1.2 姿态调节 155
6.2 水下机器人无动力潜浮驱动系统 158
6.2.1 无动力潜浮驱动条件 158
6.2.2 可重复驱动方式 158
6.2.3 不可重复驱动方式 160
6.3 自主水下机器人应急系统 160
6.4 海洋机器人海上布放回收 161
6.4.1 水面无人艇布放回收 161
6.4.2 自主水下机器人布放回收 163
思考题 165
思考题参考答案 166
参考文献 167