巨鱿仿生水下机器人介绍.doc

浙江海洋学院 “巨鱿”水下机器人 “Architeuthis Dux” Underwater Vehicle 船舶与海洋工程--智慧海洋研发团队 2012-6-1——2012-8-29 第一期，挑战竞赛设计 Underwater Vehicle设计要求 比赛场地 海洋航行器按申报功能进行5分钟的实航。室内游泳池（长50米，宽21米，深2米，池壁等间距布设8台水下摄像机）。比赛场地上有若干限宽门，门宽1m，高度为从池底起出水05m，涂装醒目的颜色。比赛中除非航行器沉底，否则不得人工干预比赛。 起点--终点 限宽门布设图 技术要求，各种设计不做限制。 动力装置：鼓励采用除螺旋桨之外的推进器； 姿态控制：鼓励采用除鳍舵之外的姿态控制方式； 控制方式：鼓励采用除人工遥控控制之外的控制方式； 数据传输：安装数据链路，在地面实时显示航行轨迹。 系统使用频率要求系统使用频率应符合国家无线电管理委员会的频率分配规定，参赛者应在规定时间上报系统使用频率，一经上报不能改变。现场不能随意开机，届时赛场将备扫频仪和GPS信号监视设备，违例将被取消参赛资格。 评分要点根据航行器航行姿态、航线航行、穿越限宽门（或避障碍）、动力方式、航行控制的方式、航行控制的精确性和稳定性、抗过载结构设计等内容评分，设加分项。分值包含航行评分、功能评分，系统设计报告作为评分参考。每个评分项由评委打分取平均值计入总分。各奖项按分数高低取名次。评分项 加分项 使用新型推进方式 5-10 使用新型导航控制方式 5-10 装载前视或下视或侧视摄像装置，且可实时下传图像供地面显示 3-5 具备下潜持续航行能力 2-5 总体设计新颖 2-5 加工水平 2-5 航海文化创意 1-5 其它功能（每项） 1-2 1海底矿产概要 海洋中蕴藏着丰富的生物资源和矿产资源，随着陆地资源的枯竭，海洋资源的开发利用对人类发展和社会进步的推动作用越趋明显。 矿产种类 可以毫不夸张地说，海洋中几乎有陆地上有的各种资源，而且还有陆地上没有的一些资源。目前人们已经发现的有以下六大类： 石油和天然气 据估计，世界石油极限储量1万亿吨，可采储量3000亿吨，其中海底石油1350亿吨；世界天然气储量255～280亿立方米，海洋储量占140亿立方米。上世纪末，海洋石油年产量达30亿吨，占世界石油总产量的50%。我国在临近各海域油气储藏量约40～50亿吨。由于发现丰富的海洋油气资源，我国有可能成为世界五大石油生产国之一。 煤铁等固体矿产 世界许多近岸海底已开采煤铁矿藏。日本海底煤矿开采量占其总产量的30%；智利、英国、加拿大、土耳其也有开采。日本九州附近海底发现了世界上最大的铁矿之一。亚洲一些国家还发现许多海底锡矿。已发现的海底固体矿产有20多种。我国大陆架浅海区广泛分布有铜、煤、硫、磷、石灰石等矿。 海滨砂矿 海滨沉积物中有许多贵重矿物，如：含有发射火箭用的固体燃料钛的金红石；含有火箭、飞机外壳用的铌和反应堆及微电路用的钽的独居石；含有核潜艇和核反应堆用的耐高温和耐腐蚀的锆铁矿、锆英石；某些海区还有黄金、白金和银等。我国近海海域也分布有金、锆英石、钛铁矿、独居石、铬尖晶石等经济价值极高的砂矿。 多金属结核、富钴锰结核 多金属结核含有锰、铁、镍、钴、铜等几十种元素。世界海洋3500～6000米深的洋底储藏的多金属结核约有3万亿吨。其中锰的产量可供全世界用18000年，镍可用25000年。我国已在太平洋调查200多万平方千米的面积，其中有30多万平方千米为有开采价值的远景矿区，联合国已批准其中15万平方千米的区域分配给我国作为开辟区。富钴锰结核储藏在300～4000米深的海底，容易开采。现在美、日等国已设计了一些开采系统。 5、热液矿藏 热液矿藏是一种含有大量金属的硫化物，海底裂谷喷出的高温岩浆冷却沉积形成，已发现30多处矿床。仅美国在加拉帕戈斯裂谷储量就达2500万吨，开采价值39亿美元。 可燃冰 是一种被称为天然气水合物的新型矿物，在低温、高压条件下，由碳氢化合物与水分子组成的冰态固体物质。其能量密度高，杂质少，燃烧后几乎无污染，矿层厚，规模大，分布广，资源丰富。据估计，全球可燃冰的储量是现有石油天然气储量的两倍。在上世纪日本、前苏联、美国均已发现大面积的可燃冰分布区。我国也在南海和东海发现了可燃冰。据测算，仅我国南海的可燃冰资源量就达700亿吨油当量，约相当于我国目前陆上油气资源量总数的1/2。在世界油气资源逐渐枯竭的情况下，可燃冰的发现又为人类带来新的希望。 由于人类对两极海域和广大的深海区还调查得很不够，大洋中海底矿产。 小型简易作业型ROV 深水机器人ROV 水下机器人概述 随着石油、天然气等海洋资源的开发从近海延伸到深海，水下机器人(也称无人潜水器)因其安全、高效、作