9、水下逃生与俯冲式飞行机器人的设计与性能

水下逃生与俯冲式飞行机器人的设计与性能

在机器人技术领域，实现高效的水下逃生和空中飞行功能一直是研究的热点。本文将介绍一种具有独特设计的机器人，它结合了可重复使用的水喷射推进器和先进的空气动力学设计，能够在水下和空中实现高效的运动。

可重复使用水喷射推进器的设计

可重复使用的水喷射推进器是该机器人的核心组件之一。它能够产生可重复、可预测的推力，并且其设计便于进行修改。空气和气体罐可以轻松地重新制造，以适应不同的任务需求。例如，稍大的气体罐可以使机器人在更恶劣的水域中运行，或者携带更大的有效载荷。

形状记忆合金（SMA）阀门驱动系统自制造以来已经进行了超过100次的驱动操作，并且性能没有明显下降。该机器人还是一个轻量级、自驱动的压缩气体存储系统，具有90巴的释放能力（受SMA屈服强度限制）。除了推进功能外，该系统还有许多其他潜在应用，如充气结构部署或浮力控制。

这种水喷射推进器后来被发展成一种新型的水喷射推进式水上跳跃滑翔机，它展示了强大的水上跳跃能力，并且是首次从水面下实现跳跃滑翔的演示。同时，还开发了一个理论模型，用于未来机器人的特定任务设计。

俯冲式AquaMAV的设计

俯冲式AquaMAV是一种小型飞机，旨在飞到目标位置，潜入水中收集数据，然后重新起飞并返回提交样本进行分析。它具有推进飞行、机翼收缩以潜入水中和水喷射推进式水下逃生的能力。

• AquaMAV的空中 - 水下循环

  • 飞行：160克的机器人展开机翼飞行，电动螺旋桨提供推力。
  • 俯冲：通过折叠机翼远程启动俯冲，