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硬核毕设,哈工程两位直博生做“总师”

工学新媒体 哈尔滨工程大学 2022-07-18
 

2018年的国际水下机器人大赛

哈工程学子携“敖小八”登顶世界冠军

惊艳了世界的目光

6月毕业季

哈工程两位理工科男生的硬核毕业设计

鱼小一”再度显示了HEUer的不俗实力


“鱼小一”就是名叫“鱼翔”的水下机器人

是哈工程船舶学院大四学生田恩农孙祥仁

用5个月的时间所倾力打造而成

“鱼翔”个头1米6

体重34斤

在大到有数吨重的水下机器人家族中是个小个子

可以更灵活地上浮、下潜、转弯……

可用于水下自主跟踪、识别

为哈工程水下机器人技术国家级重点实验室

再添一名低成本、便携式的新丁

听说视频和介绍更配哦~

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“鱼翔”名片

“YX-1”是“鱼翔”的简称,取自毛主席的《沁园春·长沙》,鹰击长空,鱼翔浅底,万类霜天竞自由。“鱼翔”这个名字,体现了两位同学投身建设海洋事业的决心。


“鱼翔”是便携式的桨舵复合式水下机器人,采取桨舵复合式航行模式,使其处于较高航速下具有较高的航行效率,可以更好地原地转艏上浮下潜、水平侧移、转弯,兼顾运动性能与续航力,较一般水下机器人具有更好的操纵性与稳定性。


机器人外壳采用非水密壳体采用碳纤维材料,强度高,重量轻,水密壳体采用铝合金材质,具有良好的水密性能与抗压性能;搭载有电子陀螺仪,水深传感器,可以获得自身姿态信息,以稳定自身姿态,深度;配有安全检测系统;配有前视摄像头、下视双目摄像头,用于识别、跟踪、水下管线检测。

“鱼翔”诞生记


从去年10月开始,田恩农、孙祥仁在导师李晔教授的指导下,开始了“鱼翔”的论证研发。先后进行了机器人外形设计、推进器的选型、电控系统的设计、水密舱的加工订制、机器人电池组的选型等各环节的工作。


他们将总体设计方案在每周实验室的例会中向实验室师生作汇报,大家积极给出优化建议。


在动手制作过程,首先进行碳纤维外壳的制作。他们一层一层地糊碳纤维,为了表面的光滑平整,一遍一遍地刮原子灰,同时完成电控方面运动控制系统的设计制作和水密舱的订制。历经3个多月,完成外壳制作和喷漆。再一环扣一环地连上各个舱段,安装上推进器。


当看着机器人完成整体配装,在自己手中诞生的那一刻,激动和欣慰让他们数月来的疲惫都烟消云散了。


接着进入了电控系统完善、测试阶段。他们天天抱着电脑,跑到军工操场或者南体测试天线效果,大约两周时间,终于使天线达到了使用标准。


再用一周完成控制系统中的安全检测系统和运动控制算法等,进而进行了机器人浮态的调节后,机器人很快地下水了。


最后用一个月进行机器人水下运动参数的调试,使机器人的运动效果在水池中达到最好的效果。


在调试参数时,机器人也曾疯跑,也曾沉底,两位同学划着小船,撑着长杆将其赶回岸边。在调试参数的过程中陪伴“鱼翔”机器人的还有他们制作的另一款水下机器人——“支点”救援打捞水下机器人(如下图),为“鱼翔”保驾护航,拍摄炫酷的瞬间。

“支点”救援打捞机器人,曾陪伴世界冠军“敖小八”的全程调试,为它在水下摆放道具,整理场地。

 

在机器人的制作过程中,他们得到导师李晔技术和经费上的全方位支持,尤其是在天线测试阶段,为他们提供了很多方法;在水池调节阶段,为他们细心讲解舵翼控制模式下算法的细节与参数调试的技巧。

 

在机器人的视觉检测和水池调试阶段,得到了实验室徐硕师兄和凌宇师兄的大力帮助。


毕设作品的完成,既为两位同学的本科四年专业学习、科创活动的融合、积累画上一个完美的句点,又为他们研究生阶段科研撑开启航的风帆。



作者简介


田恩农,船舶学院2015级本科生,获得哈工程船舶学院直博资格。积极参加科技创新竞赛,曾获互联网+国赛银奖,全国海洋航行器设计与制作大赛特等奖、一等奖,国际水中机器人大赛一等奖等;获得工信部创业一等奖学金,MARIC创新奖学金。日常生活中在E唯协会积极传授机器人设计制作知识,每年培训的电子创新同学多达百人,在“YX-1”水下机器人中负责控制系统设计,主要任务包括硬件电路的设计制作,软件系统设计与算法调试等。

 

孙祥仁,船舶学院2015级本科生,获得哈工程船舶学院直博资格;曾获国际水下机器人竞赛(Robosub)世界冠军,全国海洋航行器设计与制作大赛特等奖,中国机器人大赛冠军等国际、国家级科技赛事奖励;数次获得深之蓝创新奖学金、MARIC创新奖学金;2016-2017学年度被评为校创新标兵。在“YX-1”水下机器人中负责总体设计,主要任务包括机器人总布置设计、结构详细设计、流体水动力分析等。



    哈尔滨工程大学    

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编辑 | 霍萍

排版 |  齐鑫

责编 | 霍萍

审核 | 吕冬诗


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