طراحی، ساخت و تحلیل یک وسیله زیر سطحی برای بازرسی سازه های زیرآبی

در این مقاله، طراحی و توسعه یک وسیله نقلیه زیرآبی هدایت پذیر از راه دور با هدف انجام ماموریت هایی نظیر بازرسی خطوط لوله، پایش محیطی و ارزیابی سازه های دریایی ارائه شده است. این سامانه دارای ساختاری سبک و ماژولار با جرم ۵ کیلوگرم بوده و انرژی مورد نیاز آن توسط یک بسته باتری لیتیوم یون با آرایش سه سلول موازی و سه سلول سری تامین می شود. سامانه رانش شامل شش موتور الکتریکی است که به گونه ای آرایش یافته اند تا امکان کنترل کامل حرکت وسیله در شش درجه آزادی فراهم شود. معماری کنترلی سامانه به صورت سلسله مراتبی طراحی شده است، به طوری که یک واحد کنترل حرکتی وظیفه پایدارسازی و کنترل سطح پایین را بر عهده داشته و یک رایانه تک بردی پردازش سطح بالای داده های حسگرها و اجرای الگوریتم های کنترلی پیشرفته را انجام می دهد. محموله اصلی شامل یک سامانه تصویربرداری زیرآبی با وضوح مناسب بوده و طراحی سازه امکان توسعه و افزودن حسگرهای پیشرفته نظیر دوربین حرارتی و فاصله سنج لیزری را فراهم می کند. به منظور تحلیل طراحی، شبیه سازی های هیدروستاتیک مخزن اصلی و تحلیل جریان سیال پیرامون بدنه با استفاده از نرم افزار انسیس انجام شده است. این تحلیل ها به بررسی شناوری، پایداری، توزیع فشار و رفتار هیدرودینامیکی سامانه کمک کرده و در بهینه سازی طراحی نقش موثری داشته اند. در نهایت، استفاده از روش های کنترلی نوین نظیر یادگیری تقویتی و کنترل فعال جریان به عنوان مسیر توسعه آینده برای بهبود عملکرد حرکتی و افزایش بهره وری انرژی پیشنهاد می شود.

کلیدواژه ها:

وسیله نقلیه زیرآبی هدایت پذیر از راه دور ، بازرسی زیرآبی ، طراحی ، ساخت ، شبیه سازی عددی