水下AUV虛擬仿真实验

實驗網址：http://mevlab.zju.edu.cn/vd/1/1

自主式水下機器人又稱智能水下機器人（autonomous underwater vehicle，簡稱AUV）是一種自帶能源、自主推進、自主控制，具有水下操控及感知作業能力的新型海洋監測設備，是先進制造技術、信息技術、聲學及傳感器技術相融合的高技術儀器，其觀測範圍大、效率高、成本低，運動可控、機動性能好、續航力強、效率高，可脫離母船自主作業，在海洋科學研究、海洋資源調查和海洋安全防衛等方面得到了廣泛的應用，擁有廣闊的應用前景，在一定程度上代表了水下機器人的發展趨勢，許多國家已經把AUV的研發提上日程。

黨的十九大報告提出加快建設海洋強國，國家對海洋開發戰略的愈加重視。響應國家的號召，發展水下機器人、研究並開展相關水下機器人教學，爲國家“走向深藍”的海洋戰略開創有利條件與核心競爭力。

但在AUV水下机器人的實驗教學工作面临以下问题：

1、水下環境複雜，影響運動的因素較多，因此如何設計水下機器人是一個十分複雜的問題、成本高。

2、在海洋、湖泊水域开展水下机器人實驗教學的不可控因素多，野外實驗教學存在安全隐患。

3、水下環境複雜度高，水域面積要求大，建設水下實驗室幾乎不可行。

4、目前存在的水下机器人虚拟仿真软件多是工业演示用途，不适合實驗教學。

这就意味着逼真有效的实验教學環境需求迫切，因此本项目引入仿真技术，依靠现代计算机网络技术及仿真技术建立AUV作業仿真模擬系統。

本項目團隊成員由凯发k8国际深海機電裝備研究Home团队的老师和机械工程国家级教学示范中心的实验老师组成，团队坚持以学生为中心的實驗教學理念，遵照虚拟仿真实验项目“能实不虚，虚实结合”的原则，将Home團隊的科研成果轉化成水下AUV虛擬仿真實驗平台，面向高�：蜕鐣�免費開放。

本虛擬仿真實驗平台能真實模擬出AUV的結構特點，學生可以自行設計一個AUV來完成軌迹跟蹤、定點巡航、水下接駁3個不同的實訓任務，並通過三維立體方式實時反饋AUV水下航行時運動速度、位置和姿態等參數。通過本實驗使學生較好掌握水下機器人的基本構造和工作原理，使學生所學的材料力學、機械設計、傳感器、機電控制相關知識能得實際應用。