【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近日，中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所科研團(tuán)隊(duì)提出了一種可提高自主水下機(jī)器人續(xù)航力的方法，通過采用多孔介質(zhì)材料作為耐壓殼體表層，降低航行阻力，可使自主水下機(jī)器人在外形和電池容量不變的情況下“游”得更遠(yuǎn)，相關(guān)成果發(fā)表于Ocean Engineering。
 

　　目前，大多數(shù)自主水下機(jī)器人通過自身攜帶能源供電，受電池能量密度等因素影響，為提高其續(xù)航能力，通常會(huì)選擇低功耗電子設(shè)備、高效推進(jìn)方法和低阻力外形設(shè)計(jì)。沈陽自動(dòng)化所海洋信息技術(shù)中心研究人員提出了一種采用多孔介質(zhì)材料作為耐壓殼體表層的方法降低航行阻力，從而提高自主水下機(jī)器人的續(xù)航能力。
 

　　在該項(xiàng)研究中，科研人員分析了自主水下機(jī)器人表面采用多孔介質(zhì)材料作為耐壓殼體表層時(shí)的力學(xué)特性和減阻機(jī)理，并以Renus100AUV和Suboff本體為研究對(duì)象，開展了多工況條件下的仿真對(duì)比測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，多孔介質(zhì)材料的厚度及粘性系數(shù)與水下機(jī)器人的航行阻力密切相關(guān)。航行阻力隨著多孔介質(zhì)的厚度和粘性系數(shù)的增加而增大。以Remus100AUV以航速1.54m/s航行為例，當(dāng)多孔材料的粘性系數(shù)約為830 kg/m3s時(shí)，水下機(jī)器人表面附著多孔材質(zhì)時(shí)的航行阻力與表面無多孔材料時(shí)的航行阻力接近；當(dāng)多孔材料的粘性系數(shù)小于830 kg/m3s時(shí)，其航行阻力比表面無多孔材料時(shí)的航行阻力小，并且航行阻力隨著多孔粘性系數(shù)的減小而減小。
 

　　仿真與試驗(yàn)結(jié)果表明，多孔介質(zhì)材料能夠改變水下機(jī)器人表層流體特性，并且在一定工況條件下，附著在水下機(jī)器人表面的多孔介質(zhì)材料確能減小水下機(jī)器人的航行阻力，從而在其它條件相同的情況下可進(jìn)一步提高自身續(xù)航能力。