履带行走式深海着陆器结构设计与行走性能仿真分析

针对深海软底质对深海着陆行走设备结构设计和行走性能的应用要求,综合多个因素采用履带底盘作为移动式深海着陆器的动力底盘。根据中国大洋软底质泥层原位测试的相关数据设计深海着陆器的动力底盘参数及整体结构,采用三维建模软件SolidWorks与多体动力学软件RecurDyn结合的方式建造整机的多体动力学模型。开展了深海软底质特殊力学载荷下自适应行走式深海着陆器的多种行走工况的仿真,分析了自适应行走式深海着陆器的行走性能,为移动式深海探测设备的结构设计及优化、行走控制、行走性能评价等研究奠定了基础。

面向深海着陆器全局动态路径规划方法

为提升深海着陆器三维路径规划全局最优性与动态避障能力,提出了一种融合改进蚁群算法和人工势场法的全局动态路径规划方法。基于传统蚁群算法,引入路径偏移程度,优化构建启发函数,简化栅格地图并优化搜索空间,提升了蚁群算法在三维路径规划中的收敛响应速度。在此基础上,选取改进蚁群算法产生的全局路径中有效关键点作为连续子目标点,融合人工势场法,构建全局路径规划势场模型函数,在保证全局路径规划较优的基础上,提高了路径的平滑性和局部避障能力。利用实验算例验证了方法的有效性,方法能够为水下仪器、水下机器人、水下设备自主导航的规划与优化提供帮助与参考。

深海着陆器无动力下潜技术发展现状

深海着陆器是将海洋观测设备运送至海底的首选设备,随着搭载设备及作业任务需求的不同,深海着陆器结构多种多样,而下潜、着陆定位、驻底防陷是深海着陆器布放过程中几项关键技术。本文分析介绍几种形式的减速下潜技术、着陆定位技术、驻底防陷技术、适用场景及应用情况。

全海深海底沉积物力学特性原位测试技术

海洋开发已经步入全海深时代,迫切需要获取全海深海底沉积物力学特性。由于海洋工程地质环境的特殊性,尤其是深海,常规取样难度较大,并且会扰动原状土体,海底沉积物原位测试成为海底工程勘察的重要手段。介绍了静力触探测试、十字板剪切测试和全流动贯入测试等海底沉积物力学特性的原位测试方法;归纳总结了影响原位测试结果的因素主要包括水深、底质类型以及解析方法等;重点介绍了一种全海深海洋探索技术"深海着陆器";展望了全海深沉积物力学特性原位测试技术面临的机遇与挑战。