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来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-01-30 01:01 标签： 无人机3d模型免费下载
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&&是一种可在水下移动、具有视觉和感知系统、通过遥控或自主操作方式、使用机械手或其他工具代替或辅助人去完成水下作业任务的装置。
& 2014年5月10日&海神号&探索新西兰克马德克海沟时在水下9990米处失踪，根据后来海面上漂浮的潜水器的碎片分析，可能的情况是，潜水器的陶瓷层在数千米深的海中崩溃。因此，水下无人机本体所需的各种材料及技术仍需要继续提升。通过分析，还存在几个特殊问题。
⒈ 水下无人机控制问题&
&&水下无人机是在水中运动的具有六个自由度的刚体，它本身就是一个强耦合的非线性系统;由于在水中运动，水动力(阻力)系数和运动速度的平方成比例;采用螺旋桨推进，推力和螺旋浆转速平方成正比。这一切使得控制问题变得很困难，特别是要求在定点进行作业时，上述原因造成在零速时的&零增益、零阻尼&现象，使得动力定位控制系统的刚度很难满足定点作业的要求。
⑵AUV的控制问题
& AUV的控制涉及如机器视觉、环境建模、决策规划、回避障碍、路径规划、故障诊断、坐标变换、动力学计算、多变量控制、导航、通讯、多传感器信息融合以及包容上述内容的计算机体系结构等多方面内容。
⒉ 无人机回收问题&
&&目前，除较为平静的内河和湖泊外，深水AUV水面回收是不现实的，这是因为深海区浪涌很大。海试经验表明，在4000米水深的洋面，风平浪静时浪涌也在3米以上，这则很难保证回收时，机器人本体和回收装置在同一水平的波面上，这将带来极大的危险，因此还是一个至今还没有完全解决的问题。50～100米回收是唯一可行的方案，从使用角度来看，这是十分重要，它的解决，将大大减少回收时人身及设备的危险。
⒊ 水下无人机的通信问题
&&和通信直接相关的有两个系统：监视系统和监控系统。前者主要指用于水下无人机水下搜索和水下观察的设备，一般包括有水下摄像机、云台及照明、成像声纳、声学和磁学定位系统等。后者主要指介入水下无人机运动控制和保障系统正常运行所需要的传感设备，一般包括有深度计、高度计、方向罗盘、温度、压力、电压电流等，这些可以通过传感器采集，并通过有线或无线方式进行信息传输。然而目前水下通信的仅有手段是水声和光纤。目前从国内外的情况来看，水声的可靠通信速率为1200波特率。通信时延取决于水声在水中来回一次所耗费的时间，水深为6000米时，传输时间就是8秒。传输的距离取决于使用的载波频率及发射的功率，对水下无人机来说，这两者都受到了很大的限制。通信时延是一个本质上不能克服的问题，因此如何在功率限制的情况下，提高通信的距离将是一个主要问题，目前通信距离仅十公里。随着通信距离的增大，AUV的作业范围也可随之增大。利用水声信息实现监控，必须克服传输时延所带来的困难。
⒋ 水下无人机的能源问题
&&能源问题一直是限制AUV作业范围的主要因素，研究开发比能率高的能源是一个长期努力的方向。在可以预见的将来，然料电池是一种可供选择的方案。未来可能用可变半衰期的核燃料的电池。在这些问题解决之前，可以利用前述回收装置作为中继站，进行水下充电，这样就可以利用两台AUV交替充电，实现水下无限期的作业。
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Trident水下无人机 可以潜入100m以下深海
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现在对于大家而言，无人机好像并不稀奇了，无非是一个能远程操控的空中机器人！可是，你有见过水下无人机吗？最近，一支美国团队将目标投到了神秘的海底世界，推出了一款水下无人机，让普通人也能对海底一探究竟。这是一款名叫OpenROV Trident的水下无人机（或水中机器人），是该团队经过四年的设计和试验后，最新推出的一款机型。相比之前的版本，这款Trident更小巧，可以放在背包里或者飞机的座椅底下。无论是从设计，还是性能上这款水下无人机都有革命性的突破。像潜水艇？作为一款水下无人机，Trident自然不会使用空中无人机的“四旋翼”或“多旋翼”，它采用的是跟海底非常匹配的简易潜水艇的造型。海底世界复杂，且障碍物多，因此Trident机身的两个侧板采用了橡胶材料，有效地保证了它的抗撞击能力。（即使是新手粗暴的操作，也不用担心Trident会被撞坏哦~)更像钓鱼吧！Trident最有意思的一点就在于它独特的栓绳设计。没错，作为一款无人机，它居然有一根绳子牵着，就跟钓鱼一样，有木有？这不禁让小编想起前段时间火爆科技圈的像放风筝一样操作的Fotokite无人机。只能说，设计师们都太任性，太会玩儿了！其实是因为无线电波在水底传输效果不好，这根绳子便承担了数据传送的重任。这根栓绳跟水面上内置WiFi模块的浮标相连接，以100mb/s的速度将即时影像和探测数据传送给浮标。而用户只需将这颗WiFi浮标放在水面，或者船上、沙滩上，就可以通过WiFi连接，用笔记本或者平板电脑对Trident进行远程操控，以及获得它发送回来的拍摄数据。Trident其实可以潜入100m以下的深海，只不过标配的栓绳只有25m（对于普通人而言完全够用了），更长的绳子需要单独订购。快速行驶Trident配备了三个特别的推进器，为什么特别呢？因为每个推进器都采用了定制的DC无刷电机，而且是特别为在咸水中作业而设计的。其中独特的水动力抵消推进器，让Trident可以迅速有效地穿梭于海底，最快速度达到2m/s，这对于快速搜寻和锁定目标有很大的作用。同时，它的不平衡垂直推进器又保证了Trident能够以高速倾斜前进，因此在狭小空间内它也可以漂亮的完成自己的任务。并且，当它以低速运行时，它还可以在保持平衡的同时进行盘旋或调整深度等动作。高清摄影Trident水下无人机搭载了高清摄像机，能拍摄出非常高清的海底影像，该相机可以将拍摄的实时画面传送给水上的WiFi浮标。另外机头的两侧分别内嵌了两组LED灯，为深海拍摄和晚上潜水提供充足的照明。技术开源对于Trident的软件，团队实行的是开源，鼓励众多设计者/研发者进行改造和创新。为此，他们还专门成立了交流社区，用户可以在上面交流经验、分享作品。此外，Trident配备的是LiFePO4（磷酸铁锂）电池，续航达到3小时。应用广泛海底世界神秘而精彩，这款水下无人机实现了人类与海洋的交互，不仅满足了人们的好奇心，而且还有利于各项事业的发展。例如，水产养殖、海底探测、海洋科学、海难搜寻等等。
这款OpenROV Trident水下无人机正在Kickstarter上众筹，众筹价799美元。此后售价为1000美元，预计2016年11月发货。
本文来源：雷锋网
责任编辑：王晓易_NE0011
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