水下無人航行器控製技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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嚴浙平 著

圖書標籤:

• 水下無人航行器
• AUV
• 控製技術
• 機器人
• 海洋工程
• 導航
• 路徑規劃
• 自動控製
• 傳感器
• 水下機器人

店鋪： 文軒網教育考試專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118103069

商品編碼：10990827019

齣版時間：2015-11-01

水下無人航行器控製技術 作  者:嚴浙平 著作 定  價:88 齣 版 社:國防工業齣版社 齣版日期:2015年11月01日 頁  數:278 裝  幀:平裝 ISBN:9787118103069 ●暫無

內容簡介

本書主要內容包括水下無人航行器控製技術的發展曆史和發展趨勢，控製係統約束和擾動，水下無人航行器的體係結構和航行特性，水下無人航行器的前級技術、運動控製、編隊控製，以及航行器控製測試與驗證技術方案等。

仿生機器人學原理與前沿應用 書籍簡介 本書聚焦於仿生機器人領域的前沿研究與核心技術，深入剖析瞭模仿自然界生物體運動、感知和決策機製的機器人係統設計、實現與優化。全書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從仿生學基礎理論到尖端工程應用的廣泛範圍，旨在為讀者提供一個全麵、深入且具有實踐指導意義的知識體係。 第一部分：仿生學基礎與生物啓發設計 本部分首先奠定瞭理解仿生機器人的理論基礎。我們將詳細探討生物學中關於運動、感知和信息處理的經典原理。 生物體運動機製的仿生學解讀： 重點分析瞭昆蟲的飛行機製（如撲翼運動的空氣動力學特性、多自由度翅膀的協調控製）、魚類的遊動方式（如側嚮振動推進的流體力學效率、集群行為的自組織協調）以及爬行動物的步態生成（如多足運動的穩定性分析、地形適應性策略）。這些章節不僅描述瞭生物運動的現象，更深入挖掘瞭驅動這些運動的物理學和生物力學原理。 傳感與感知係統的生物啓發： 介紹瞭自然界中高效的傳感模式，例如昆蟲的復眼視覺係統在快速目標跟蹤和運動感知中的優勢、蝙蝠的迴聲定位在復雜環境三維重建中的精度，以及觸覺器官對精細力反饋的敏感性。隨後，闡述如何將這些生物原理轉化為先進的機器人傳感器設計，包括柔性電子皮膚、高靈敏度聲納陣列和仿生視覺處理單元。 材料科學與軟體仿生： 探討瞭如何利用軟材料的固有特性（如形狀記憶閤金、電活性聚閤物、水凝膠）來模仿生物體的柔性和驅動能力。重點介紹軟體驅動器的設計、建模與控製，及其在實現安全交互、復雜變形和環境適應性方麵的潛力。 第二部分：仿生機器人係統的建模與控製 本部分轉嚮工程實踐，詳細闡述瞭構建和控製仿生機器人的核心技術難題。 動力學建模與仿真： 針對具有高度非綫性、高維度自由度的仿生機器人，介紹瞭先進的動力學建模方法，包括拉格朗日法、牛頓-歐拉法以及考慮流體-結構耦閤效應的計算方法。詳細討論瞭如何構建高保真度的仿真環境，用於驗證和優化復雜的仿生運動學和動力學參數。 自適應與魯棒控製策略： 鑒於仿生係統通常在非結構化環境中運行，本部分重點研究適應性控製理論。內容涵蓋基於模型預測控製（MPC）的實時路徑規劃與軌跡優化、基於神經網絡的在綫參數辨識與控製律學習、以及如何設計能夠有效應對外部擾動和自身參數不確定性的魯棒控製架構。特彆關注瞭如何將生物的“反射弧”概念融入到快速反應的低層控製中。 步態生成與運動規劃： 針對多足和集群仿生機器人，深入分析瞭靜態穩定裕度、動態平衡維持的判據。詳細介紹瞭如何通過優化算法（如微分幾何方法或基於采樣的規劃器）生成平滑、高效且適應地形變化的步態。對於集群係統，則著重探討瞭去中心化的協調算法和信息共享機製，以實現群體智能行為。 第三部分：前沿應用領域與未來展望 本部分展示瞭仿生機器人技術在多個關鍵領域的突破性應用，並展望瞭未來的研究方嚮。 水下與空中仿生機器人的環境交互： 雖然本書不涉及特定的水下無人航行器控製技術，但深入探討瞭仿生機器人在流體介質中高效運動的通用原理。例如，如何利用仿生鰭或鞭毛驅動實現高能效的機動性，以及在湍流環境中保持姿態穩定性的方法。在空中領域，則分析瞭對標鳥類和昆蟲的撲翼飛行器在懸停、快速俯衝和高過載機動中的氣動布局與控製挑戰。 人機交互與康復工程： 探討瞭具有仿生皮膚和柔性關節的機器人如何實現更自然、更安全的人機交互界麵。在醫療康復領域，介紹瞭基於生物力學反饋的智能假肢設計，以及如何通過模仿健康肢體的運動模式來輔助患者進行功能恢復訓練。 星際探索與極端環境作業： 討論瞭仿生設計在應對極端地形（如火星錶麵、深海熱液噴口）時的優勢。例如，蛇形機器人的越障能力、蜘蛛機器人的攀爬策略，以及微型仿生機器人在復雜管道內部檢測和維修中的應用潛力。 認知與決策的仿生架構： 展望瞭將神經科學中的學習和記憶機製應用於機器人自主決策的未來方嚮。討論瞭如何構建模仿生物大腦信息處理流程的混閤式認知架構，以提升機器人在不確定環境下的感知、推理和任務規劃能力。 本書的撰寫風格注重理論的嚴謹性與工程實踐的結閤，配以大量的案例分析和前沿研究成果引用，適閤高等院校的本科生、研究生以及從事機器人、自動化、航空航天和生物工程等領域的研究人員和工程師參考閱讀。

評分☆☆☆☆☆

讀罷此書，心中對海洋深處的探索之情油然而生。這本書就像一個經驗豐富的導遊，帶領我深入瞭解水下無人航行器的神奇世界。它不僅僅介紹瞭這些設備的外部形態，更重要的是，它深入淺齣地解析瞭支撐這些設備運行的背後技術。從最初的設計構想到最終的成功部署，書中的敘述條理清晰，邏輯嚴謹。我特彆欣賞書中對於水下通信和能源供給的探討，這是水下航行器麵臨的兩大挑戰，書中對此的分析讓我茅塞頓開，原來在沒有GPS信號，且電能有限的水下，實現長時、高效的作業需要如此精妙的設計和算法。書中還穿插瞭一些引人入勝的實際應用案例，比如利用無人航行器進行海底地震監測、搜救失蹤船隻，以及記錄珍稀海洋生物的生存狀態。這些案例不僅展示瞭技術的實用性，更彰顯瞭人類對海洋保護和科學研究的決心。這本書讓我深刻體會到，科技的力量能夠幫助我們觸及人類難以到達的區域，並揭開海洋的神秘麵紗。

評分☆☆☆☆☆

一本關於海洋探索的好書，雖然我不是專業人士，但這本書的引人入勝之處在於它將深奧的科學原理用一種相對易懂的方式呈現齣來。讀這本書的時候，我仿佛置身於蔚藍的深海之中，隨著那些小巧而強大的無人航行器一同探險。書中對水下環境的描述非常生動，從海溝的幽暗神秘到珊瑚礁的斑斕多彩，都描繪得淋灕盡緻。更讓我驚嘆的是，作者能夠將復雜的控製算法和導航係統巧妙地融入到故事綫中，讓讀者在瞭解技術的同時，也能感受到探索未知的激動與挑戰。例如，書中關於聲納技術的章節，不僅僅是枯燥的參數堆砌，而是通過一個搜尋沉船的案例，讓我們直觀地瞭解到聲納是如何工作的，以及它在水下環境中的局限性和剋服方法。還有對水下通信的探討，在信息傳播受限的環境下，如何保證航行器之間的協同工作，這其中的智慧和創新令人拍案叫絕。這本書不僅僅是關於技術，更是關於人類對未知世界的好奇心和徵服自然的勇氣，是一部激發人對海洋科學産生濃厚興趣的優秀讀物。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，無疑為我打開瞭一扇瞭解海洋未知領域的新窗口。作為一個對海洋科學略有耳聞的愛好者，我一直對那些能夠潛入我們視野之外的深海區域的設備充滿好奇。這本書以一種既嚴謹又生動的方式，揭示瞭水下無人航行器背後的種種技術奧秘。它並非一本簡單的科普讀物，而是深入探討瞭航行器的核心技術，包括其動力係統、通信方式、導航定位以及數據采集等方麵。書中對不同類型的水下航行器（例如ROV、AUV）的介紹，讓我對其功能和適用場景有瞭更清晰的認識。我尤其對書中關於水下環境建模和路徑規劃的章節感到著迷。在復雜多變的水下環境中，如何讓航行器高效、安全地完成預定任務，這其中的算法和策略簡直是智慧的結晶。讀完這本書，我感覺自己對海洋探索的理解又上瞭一個颱階，也更加欽佩那些為深海科技發展默默奉獻的科學傢和工程師們。

評分☆☆☆☆☆

這是一本能點燃你探索欲的佳作。我一直對海洋，尤其是那些不為人知的深海領域充滿瞭幻想，而這本書就像一座橋梁，將我與那個神秘的世界連接瞭起來。它並沒有簡單地堆砌枯燥的技術名詞，而是通過引人入勝的敘述，將水下無人航行器的研發和應用過程娓娓道來。讀這本書，你會瞭解到這些“深海精靈”是如何被設計齣來的，它們需要剋服怎樣的技術難題，又如何在復雜的海洋環境中執行任務。書中的一些案例分析非常精彩，比如關於水下觀測站的建設、深海資源勘探以及海洋生物研究的應用，都讓我看到瞭科技進步在推動人類認知海洋方麵發揮的重要作用。我特彆喜歡其中關於傳感器技術的部分，瞭解瞭各種傳感器是如何協同工作，為航行器提供準確的水下信息，從而實現精準的導航和探測。這本書不僅僅是技術科普，更是一種對人類智慧和探索精神的贊頌，讓我對海洋科技的未來充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我一步步深入瞭解水下世界的奧秘。我一直對海洋充滿瞭好奇，尤其是那些潛入深海、執行各種任務的智能設備。這本書恰好滿足瞭我這份好奇心。它詳細介紹瞭水下無人航行器的設計理念、關鍵技術以及實際應用。我尤其對書中關於水下環境適應性的章節印象深刻。要知道，水下環境與陸地截然不同，高壓、低溫、弱光以及腐蝕性都對設備提齣瞭嚴峻的考驗。書中對於如何剋服這些挑戰，例如材料的選擇、結構的優化以及動力係統的設計，都有非常詳盡的闡述。讀到這些部分，我纔真正理解到建造一個能夠在深海穩定運行的航行器是多麼不容易。此外，書中還涉及瞭人工智能在水下航行器中的應用，例如自主避障、路徑規劃以及目標識彆等。這些先進的技術讓我想象到未來水下探索的無限可能。這本書的敘述方式非常專業，但又不失趣味性，讓我這個門外漢也能從中獲益良多，深刻體會到科技的力量。