Underwater floating robot-fish: a comparative analysis of the results of mathematical modelling and full-scale tests of the prototype

Jatsun, Sergey; Лушников, Б. В.; Политов, Е. Н.; Knyazev, Sergey

doi:10.1051/matecconf/201711302014

Cited by 6 publications

(3 citation statements)

References 6 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In the case of a propulsion devices contact with the soil without slippage in equations (1, 2), M is the mass of the Earth, in the case of propeller, oar, or fish-tail motion [19] M is the mass of discarded water. Therefore, from the point of view of energy efficiency and equipment positioning, it is better to interact with the ground, and from the point of view of cross-country ability and ease of control, it is better to swim.…”

Section: The Principle Of Operation Of Anchor-cable Propulsors and The Problems Of Calculating Their Modes Of Movementmentioning

confidence: 99%

Some problems of controlling the cable propulsion devices of mobile robots

2020

Robots in Human Life

View full text Add to dashboard Cite

Some tasks of mobile robots motion control with "clinging" propulsion devices that work only in the "pullup" mode to a fixed support are considered, which is due to the flexibility of the cables used in propulsors. A method of moving by means of "clinging" anchor-cable propulsion devices attached to an underwater platform with a small positive buoyancy is described. The principle of the operation of robots of vertical motion with cable drives and the problems of calculating their modes of motion are described. Methods for solving the problem of mobile robots motion control with "clinging" propulsion devices with excessive nonstationary connections are given.

show abstract

Section: The Principle Of Operation Of Anchor-cable Propulsors and The Problems Of Calculating Their Modes Of Movementmentioning

confidence: 99%

Some problems of controlling the cable propulsion devices of mobile robots

2020

Robots in Human Life

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Для решения проблемы по повышению эффективности гидромониторинга [10,5,1] необходимо разработать малогабаритный беспилотный подводный комплекс (МБПК) для автономного мониторинга водоемов. МБПК представляют собой небольшие, но очень маневренные аппараты, позволяющие длительное время находиться в воде.…”

Section: описание малогабаритного беспилотного подводного комплексаunclassified

Controlled movement of portable underwater system (PUS)

Яцун

Князев

Яцун

2019

Proceedings of the SWSU

View full text Add to dashboard Cite

Цель исследования. В статье проведено математическое моделирование и исследование движения малогабаритного подводного робота, предназначенного для мониторинга загрязнения объектов гидросферы. Современные методы мониторинга окружающей среды предполагают наличие стационарных постов наблюдения. Задача подвижного управляемого мониторинга в настоящее время остается нерешенной. Одним из путей решения данной проблемы является переход к системам управления, обеспечивающим заданное движение водного комплекса как по поверхности, так и под водой. Поэтому целью данной статьи является изучение и задание основных закономерностей и алгоритмов на основе математических моделей, описывающих управляемое движение малогабаритных подводных комплексов. Методы. При разработке алгоритма управления движением МБПК использована математическая модель, позволяющая определять пространственно-временное расположение МБПК с переменным вектором тяги. Получены основные математические выражения, определяющие движение МБПК по заданной траектории. Особое внимание уделено той части алгоритма, которая обеспечивает движение МБПК по заданной траектории в подводном режиме при отсутствии связи с глобальной навигационной системой с учетом подводной GPS и расстояния до дна и препятствий. В качестве основного критерия качества управления использована величина отклонения реального положения МБПК от заданного. Результаты. Для выбора направления движения при мониторинге водоема разработан метод планирования траектории, построенный на кусочно-линейных отрезках, позволяющий зондировать пространство водоема таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность процесса мониторинга при минимальном количестве точек отбора проб. Для этого каждый новый отрезок траектории и точки забора проб планируются с учетом информации о концентрации загрязняющих веществ на предыдущем этапе, а также береговой линии и глубины водоема. Заключение. В статье рассмотрен метод мониторинга водоемов с применением малогабаритного беспилотного подводного комплекса. Разработана кинематическая и динамическая модели движения МБПК. Предложен метод планирования траектории движения на основе кусочно-линейных отрезков. Разработан алгоритм управления автономным движением подводного аппарата. Ключевые слова: гидромониторинг; водоем; мобильный подводный комплекс; система управления. Конфликт интересов: Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

show abstract

“…Underwater robots based on fish as biomimetic prototypes are favoured: they are capable to continuously avoid obstacles in limited space, to adapt complicated aquatic environments, are highly flexible in movements [1,2] . However, compared to real fish, the current prototype of underwater biomimetic robots is still inferior in achieving long-distance cruising and moving speed.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Study on drag reduction characteristics of surface microstructure of underwater bionic robot

Zhang,

Pei,

Wang

et al. 2023

International Conference on Automation Control, Algorithm, and Intelligent Bionics (ACAIB 2023)

View full text Add to dashboard Cite

In order to improve the cruising speed and range of the biomimetic fish underwater robot, reduce energy consumption, a microstructure is added to the lower surface near the robot head to study the influence of microstructure on the resistance characteristics of the robot. Firstly, transverse and longitudinal triangular grooves were added to the lower surface of the robot to analyze the resistance characteristics. Compared with smooth surfaces, the total drag reduction rate of longitudinal microstructures is 12.4%, and that of transverse grooves is 11.2%. It was found that the drag reduction effect of longitudinal grooves is better than that of transverse grooves. Then, numerical simulations were conducted on three types of microstructures: V-shaped, triangular, and trapezoid shaped. When the dimensionless size of the microstructure are h =13 and s =17, the triangular microstructure has the best drag reduction effect, with a total drag reduction rate of 12.4%. The V-shaped drag reduction rate is 11.4, and the trapezoidal drag reduction rate is 6.3%. Finally, the drag reduction mechanism of the microstructure is given by analyzing the velocity distribution and wall shear stress of the flow field around the microstructure.

show abstract

Underwater floating robot-fish: a comparative analysis of the results of mathematical modelling and full-scale tests of the prototype

Cited by 6 publications

References 6 publications

Some problems of controlling the cable propulsion devices of mobile robots

Some problems of controlling the cable propulsion devices of mobile robots

Controlled movement of portable underwater system (PUS)

Study on drag reduction characteristics of surface microstructure of underwater bionic robot

Contact Info

Product

Resources

About