巨鱿仿生水下机器人资料.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 2 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 0. 5m ,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 1. 使用新型推进方式 5-10 2. 使用新型导航控制方式 5-10 3. 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 4. 具备下潜持续航行能力 2-5 5. 总体设计新颖 2-5 6. 加工水平 2-5 7. 航海文化创意 1-5 8. 其它功能(每项) 1-2 3 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: 1、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。 2、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。 3、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。 4、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。海底矿产资源是指赋存于大洋海底表层的沉积物中的多金属结核( 又称锰结核) 矿产。大洋锰结核这一巨大的潜在矿产,广泛分布于世界的洋底。由于其形态和成分上的特征各异,人们通常又把它称为锰结核、锰团块、锰矿球,或锰瘤等。它人多产于海底表层,赋存的海域主要为水深 3000 ~ 500 0 米的深海平原、海沟、海谷、海底火山和群岛附近。开采海底矿产锰结核矿的最大特点是蕴藏量巨大,所含的稀贵金属铜、钴、镍又多。仅就太平洋海域而言,据梅洛和梅纳德估计;其蕴藏量达 16000 多亿吨, 约含锰 2000 多亿吨,铜 50 多亿吨,镍 90 多亿吨,钴 30 亿吨, 相当于陆地矿山中储有铜的 50倍, 锰的 200 倍, 镍的 600 倍, 钴的 3000 倍。如果考虑到大洋锰结核矿如此大的储量, 而且还在继续增长,