涵道推进器近水面垂推工况推力损失机理研究

针对水空跨域航行器在水面垂直起飞时出现的推力损失问题,开展实验测试航行器150 mm直径涵道推进器在距离水面0.1~0.5 m高度垂直推进状态下的推力特性。为分析涵道推进器的近水面推力损失机理,采用多相流计算流体动力学(CFD)仿真对涵道推进器近水面垂直推进工况下的流场进行模拟。仿真发现,推进器尾流冲击水面形成的气水混合物被推进器吸入,使推进器周围空气流动进入不稳定的涡环状态。推进器近水面运转时与空气中同转速下相比产生了推力损失,随着近水面高度的增大,反弹气流的影响减弱,推力损失逐渐减小。

基于涵道推力式擦玻璃机器人的可行性分析

本文提出了一种利用涵道高速推进器的提供正推力使得工作机器人贴附在清洁面上的原理,通过力学上的计算证明了该设备的可行性,并试制了一款样机来验证其实际利用价值。

水空两栖涵道风扇推进器推力理论分析及实验验证

由水空两栖机器人的应用需求出发,从理论计算、仿真以及实验三方面设计了一种涵道风扇推进器.通过理论计算,分析了风扇和电机在2种介质中的工作曲线,提出了风扇推力系数和转矩系数的预估模型.通过选取适当的预估参数,得到了风扇和电机的设计参数.根据理论计算结果,选取了一种较为合适的风扇和电机的组合方式.为了验证理论计算的可靠性,对仅考虑扇叶的理想情况进行了CFD(计算流体动力学)仿真分析.为了研究实际的涵道风扇推进器的工作情况,还对考虑涵道整体表面结构的实际情况进行了CFD仿真分析.最后,对该组合方式的涵道风扇推进器进行了实验,得到了涵道风扇在水下和空气中的实测推力系数分别为1.47×10-4和2.48×10-4,实际情况下仿真结果与其的相对误差分别为10.9%和3.6%,接近于实验本身的不确定度;得到的空气中的推力可达55 N以上,水下推力可达245 N以上,均可以满足2种介质中的使用要求.

基于单片机HT32F52352的六旋翼机器人设计

设计了一款基于HT32F52352的六旋翼机器人,由各类传感器系统、小型涵道推进器、舵机组成的机械结构(机身)、无线控制系统、主控制器、上位机控制器等组成。主控制器部分利用HT32F52352单片机实现,上位机控制部分利用LabVIE实现。主控制器的核心程序主要采用软件模拟法输出6路PWM;定时器0模块作为时间产生模块提供基准信号;通过PID反馈调节改变脉冲的周期与占空比实现运动和动作组;通过改良算法,实现最优的DELTA轨迹规划;通过无线远程遥控实现对六旋翼机器人的控制。该六旋翼机器人能够实现飞行、翻转、自动避障前行、三维抓取、勘测等复杂运动,解决了高空环境下多旋翼飞行器控制复杂、动作组简单的技术难题。