载人潜水器

摘要： [目的]观察窗作为载人潜水器(HOV)人员和结构安全的核心部件,准确计算其长周期载荷作用下的结构蠕变性能极其重要。[方法]首先,基于观察窗树脂玻璃材料(丙烯酸塑料材料)拉伸试件蠕变测试数据结果,通过多参数比较优化方法确定时效硬化蠕变模型的基本参数;然后,通过ABAQUS进行观察窗结构建模,耦合时效硬化模型和结构接触,以进行结构蠕变性能分析;最后,基于有限元模型开展观察窗结构多参数和不同加载速度下结构蠕变行为研究。[结果]计算结果表明,无论是计算验证模型还是实物观察窗结构,数值计算与实验测试结果均具有很好的一致性,揭示了高压载荷下观察窗结构蠕变模型的可靠性,且基于时效硬化蠕变模型的数值计算结果更符合观察窗结构真实的力学行为和实际工程应用;参数化优化下锥角为70°的观察窗的结构更加合理、优化,结构的应力水平和蠕变性能更优;高压作用下观察窗高压面中心附近出现的"凹坑"以及窗体内部的"剥离"等现象正是结构蠕变响应的结果。[结论]基于ABAQUS蠕变模型分析观察窗结构的蠕变行为研究准确、可靠,可为载人潜水器的设计优化和寿命分析提供理论参考。

摘要： 水密接插件和水密缆构成水密接插件组件,是水下供电传信的关键节点,也是制约深海装备研发的瓶颈。本文简述了水密接插件发展状况,介绍了载人潜水器水下供电传信需求,系统梳理水密接插件组件的试验经验和应用情况,重点分析在线性能检测和模拟压力试验过程中的失效原因,得到水密接插件组件受海洋复杂环境影响和海水循环压力影响的定性和定量结果,为水密接插件组件的可靠应用及自主研发提供数据分析和技术支撑。

摘要： 锌银电池在深海装备中有较好的应用,但湿态锌银电池在使用寿命后期会出现内部微短路,进而发生自放电,导致容量降低。结合蛟龙号载人潜水器锌银电池实际应用情况,针对锌银电池因容量降低导致的典型故障,进行深入分析研究。分别从加强日常管理与维护、提升优化工艺流程及优化改进整体设计等3个方面,提出相关改进措施,并对锌银电池在其他深海装备上的应用进行展望。

摘要： 设计了一种具有力反馈功能的载人潜水器用水下电动夹持器。该夹持器可搭载在液压机械手末端,使得机械手具备较大有效载荷能力的同时具有水下精细作业能力。开展了电动夹持器结构设计、电动机耐压设计,并提出了控制系统的总体方案。

摘要： 2021年12月5日,由上海交通大学深部生命国际研究中心肖湘教授率队的"四人深海科考团队"搭乘"探索一号"科考船,结束在西太平洋海域的深渊科考任务,返航三亚。本航次中,"奋斗者"载人潜水器搭载科考团队顺利完成8人次下潜任务(其中2次万米级、3次9000米级)。进入了马里亚纳海沟"挑战者深渊"。

摘要： 从“蛟龙”号到“奋斗者”号,标志着我国载人深潜领域达到世界领先水平,逐步完成从海洋大国到海洋强国的转变。我国深海探测技术仍处于不断发展当中,未来载人潜水器的设计研究不仅应致力于突破下潜深度和广度,还要聚焦于提升潜水器密闭舱室中作业人员的舒适度,以增大下潜时间,并高效完成作业任务。这与载人潜水器的工业设计密切关联,从工业设计的角度对载人潜水器进行综合分析,整理现有的研究内容与研究方向,总结研究现状,能够有效指导未来载人潜水器工业设计,推进深海探测技术创新。

摘要： 安全性作为载人潜水器潜航员下潜工作基础,减少作业过程中视觉障碍给安全带来的潜在威胁,缩短潜航员暗适应反应时间显得尤为重要。暗适应作为影响潜航员作业的重要视觉影响因素,反复切换和适应高反差亮度环境导致人眼暗适应时间延长,从而影响潜器作业安全性和准确度。本文针对潜航作业照明环境,依据过渡照明方法,利用过渡屏照明来补偿人眼在恶劣光照条件下的暗适应反应时间。实验中通过改变过渡屏亮度等级和观察时间以评估过渡照明的最优亮度及时间范围,达到视觉优化作用,保障潜航员操作安全。

摘要： 目的为改进载人潜水器密闭舱室工业设计,提升设计可靠性与人机舒适性提供理论支撑。方法文中基于Scopus数据库与中国知网数据库下载并整理相关文献,采用Citespace软件对文献作者、机构、关键词等构建可视化图谱,分析得出结论。结论通过精读文献划分出目前载人潜水器密闭舱室工业设计的3个主要研究方向,包含造型结构设计、人因可靠性分析与布局优化设计;提取各研究方向中所采用的研究方法,涵盖智能算法、实验研究方法和三代人因可靠性分析方法等。对这些内容进行总结归纳,分析载人潜水器密闭舱室工业设计研究现状,为未来载人潜水器密闭舱室的工业设计提供参考和依据。

摘要： 为了更好地控制全海深载人潜水器,对全海深载人潜水器“奋斗者”的控制分配进行研究,该文提出一种基于递归神经网络的控制分配方法。首先根据推进器的空间布置,建立六自由度的推力模型;其次设计代价函数,将控制分配问题转化为凸优化问题;最后设计递归神经网络求解优化问题,并采用FPGA实现该递归神经网络。仿真结果表明,该方法能有效地处理推进器约束且实时性较好。

摘要： 锚定新赛道,激活数智转型新动能2021年,市场大环境对企业的核心竞争力提出了更高的要求。佛山照明坚持创新驱动发展,加快布局智能照明、健康照明、海洋照明等新赛道,大力推动创新平台建设,深入开展产学研合作,不断增强创新平台支撑作用。在海洋照明领域,与中科院深海研究所成功研制出的某型深海探照灯,已在我国全海深载人潜水器“奋斗者”号安装使用,协助其进行一系列的深海探测科考活动。

摘要： 基于空间六自由度运动模型,对载人潜水器的空间运动进行了仿真计算.完了两个空间运动算例.算例1水平面作用推力和力矩,但由于潜器上下不对称产生向上的水动力引起了垂直面运动,进而导致潜水器做空间运动;算例2水平面作用推力和力矩的基础上施加垂向推力,实现了潜水器快速螺旋下潜运动.对两个空间运动算例进行仿真,计算结果为该载人潜水器的空间运动特性分析提供了基础.

摘要： 针对一般的无人潜水器难以有效地实现不同种类的水下沉物打捞问题,提出基于载人潜水器打捞方法.针对不同沉物目标给出具体的打捞方法,为深海沉物的打捞提供借鉴.

摘要： 目的:依托国家重点研发计划子课题“全海深载人潜水器人机环设计研究”编制行业标准《载人潜水器舱室人机交互设计方法》(草案). 方法:采用生理测量法、主任务测量法、主观评价法以及文献调研法对满足全海深载人潜水器舱室人机交互设计中的人机界面色彩搭配、可视性、可达性、舒适性、作业空间等技术参数开展标准化研究,采用协调一致性原则、服务性原则、实用性原则和优先级原则对各项参数要求进行标准化界定. 结果:编制完成的标准草案规定了载人潜水器舱室人机交互设计方法,包括基本要求、舱室人机交互设计要求、舱室环境设计要求以及主驾驶座椅设计要求;标准草案结构包括前言和正文(共7章);规范性应用文件共20条,术语和定义共68条,基本要求10条,舱室人机交互设计要求8条,舱室环境设计要求5条,主驾驶座椅设计要求8条. 结论:本标准实施后将对现有潜器舱室人机交互设计的维护改造、新型潜器舱室设计研发提供标准化数据支撑,也可作为其他行业领域舱室人机交互设计及测评的参考.

摘要： 以“向阳红09”号船为例,全面介绍了载人潜水器的布放回收系统,包括尾部A架、运移轨道车和拖曳绞车.通过对布放回收系统的功能、系统组成和主要规格参数的分析与研究,对使用中的经验和教训的反思,为目前载人潜水器的布放回收系统的使用、操作规程、维护、保养等提出建议,同时也可以作为新载人潜水器布放回收系统的设计参考.

摘要： 载人潜水器的布放和回收一般采用单点起吊方式完成.在单点起吊过程中,载体框架需要承受潜器内部设备与非耐压壳体之间的包络水、附连水、波浪载荷、风载荷以及起吊母船在波浪中相对运动等动载效应的作用和影响.为保证载体框架在单点起吊过程中的安全性,本文依据《潜水系统和潜水器入级与建造规范》,分析计算载人潜水器单点起吊工况下的作业载荷,解决载人潜水器设备重量分布问题,建立梁单元分析模型,完成框架结构强度、刚度和稳定性的分析计算.该方法可为载人潜水器载体框架结构优化和设计提供参考.

摘要： 在“蛟龙”号研制基础上,4500米载人潜水器水声通信系统对信号处理算法进行了升级,并增加了组网及非定长数据传输功能,操作更加灵活.4500米载人潜水器有4种并存的水声通信信号体制:相干MPSK、非相干MFSK、跳频、单边带调制,可以根据传输需求改变通信体制,并采用时间同步的方式避免与定位声纳等互相干扰.本文介绍了4500米载人潜水器各水声通信体制的特点以及相对于“蛟龙”号的改进,及各种通信体制在时间同步工作模式下的兼容设计,给出了水声通信机在浅海海上试验的效果.

摘要： 随着全球深潜装备的快速发展,载人潜水器的安全问题日益引起业界广泛的关注,船级社作为为载人潜水器提供安全和技术服务的技术鉴定方,正日益扮演着重要的角色.本文从介绍载人潜水器海试和入级要求入手,分析了目前载人潜水器在深海、高压和低温等极端工作环境下所面临的技术挑战;展望了世界载人潜水器的发展方向,探讨了我国加快载人深潜核心设备国产化步伐,实现关键技术飞跃的途径和手段.

摘要： 针对载人潜水器水下作业机械手操作人员的培训中存在培训成本高、安全风险大的问题,以中国第一台载人深潜器“蛟龙号”为仿真原型建立三维物理模型.采用D-H方法建立搭载机械手的运动学模型,并求出正、逆运动学解;利用VC++及OpenGL图形库搭建机械手运动学算法的验证与解算平台;基于虚拟现实技术、碰撞检测技术以及三维交互技术,调用运动学解算接口,实现机械手水下作业过程的交互仿真开发.

摘要： 海水液压是目前最具竞争力的可调压载系统实现方式之一,因其诸多优点,海水液压可调压载系统(WHVBS)被公认为是大深度载人潜水器浮力调节的理想方式.为提高现有WHVBS在较高采样频率下的流量控制精度,本文提出一种基于电磁阀特性补偿(SVC)的广义模型预测控制方法(GPC),并进行了仿真验证.仿真结果表明,较GPC所提出的GPCSVC方法能实现较高频率下的小流量精确跟踪,并能避免流量控制元件非线性带来的辨识参数振荡问题.

摘要： 载人舱的研制和安全性评估是大深度载人潜水器关键技术中难度最大的部分.与陆上结构及船舶结构相比,载人潜水器所受载荷要严峻的多,除了要保证载人舱设计阶段的极限强度储备,还要保证其使用过程中的疲劳寿命.近几年国内外针对载人舱的设计标准相对完善起来,载人舱的设计可靠性得到了保证.但是由于大深度载人潜水器数量很少,数据积累不足,根据这些标准设计出来的载人舱能否保证其在使用过程中的安全性还没有得到充分的研究和验证.本文将针对高强度钛合金载人舱,对其疲劳寿命预报方法的最新进展进行回顾和分析,对结构、材料、载荷等因素的处理方法进行描述,为提出一个合理的钛合金球壳剩余极限强度随时间的衰减规律分析方法奠定基础.

摘要： 本实用新型涉及潜水器领域，具体的说公开了一种潜水器载人仓内潜水员用座椅，包括坐垫框架和靠背框架，坐垫框架与靠背框架之间通过铰接装置连接，所述坐垫框架内设有纵向的直线导轨Ⅰ，直线导轨Ⅰ上设有坐垫，所述坐垫与直线导轨Ⅰ之间为滑动连接，所述的靠背框架上设有靠背垫，座椅可以调节，潜航员根据个人习惯可以调节坐垫与靠背垫的位置，给潜航员提供舒适的作业环境，便于提高潜航员的作业效率；座椅不使用时可以折叠，节省载人舱内空间；坐垫与靠背垫可交错折叠在座椅框架与靠背框架内，折叠后座椅更加美观、平稳。

摘要： 本发明公开了一种用于仿人形载人潜水器的水下手动夹持器，包括夹爪组件、潜水器耐压壳和夹持器体；其中，所述夹持器体的上部穿过潜水器耐压壳，且夹持器体的下部处于外界海水环境中，所述夹持器体的底部与夹爪组件相连接，所述夹爪组件完全处于海水环境中；本发明还公开了一种用于仿人形载人潜水器的水下手动夹持器的实现方法；本发明使用齿轮齿条进行力的传递与方向转换，将驾驶员产生的轴向握力通过齿轮齿条结构转换为圆周方向的扭矩，通过扭矩驱动夹爪开合，而齿轮部件均处于海水环境中，从而使得外界的海水压力在齿轮部件上处于平衡状态，无法对驾驶员的握力产生负面影响，大大减小了夹爪运动所需的驱动力。

摘要： 本发明提供了一种载人潜水器的绝缘检测装置及载人潜水器，该装置包括：数据采集器与待检目标连接，用于按照目标采集方式采集待检目标的电流信号，并将采集得到的电流信号发送至工控机；工控机，用于接收数据采集器发送的电流信号，并对电流信号进行处理，得到处理结果。本发明提供的载人潜水器的绝缘检测装置中，数据采集器能够在多个待检目标间自动切换采集电流信号，更加智能，并且工控机能够对电流信号进行处理，使得操作人员能够及时获知载人潜水器的绝缘状况，同时能够根据处理结果告知操作人员应该采取的目标措施，进而减少水下作业的风险，实用性好，缓解了现有的绝缘检测设备智能性差，功能单一，且实用性差的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种载人潜水器回收装置及应急回收载人潜水器的方法，包括：船舯主吊机设置于母船船体的主甲板上，船舯主吊机的起吊位置位于母船船体的左舷侧外；左舷应急回收水舱设置于母船船体的左舷区域；右舷应急回收水舱设置于母船船体的右舷区域；储水调驳装置设置于母船船体上，储水调驳装置连接于左舷应急回收水舱与右舷应急回收水舱之间，在左舷应急回收水舱与右舷应急回收水舱之间调拨储水；本发明解决了现有载人潜水器无法应急回收的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种深水载人潜水器及潜水器元部件的耐压处理方法，深水载人潜水器，包括机架、载人仓、机械手、收集箱、备用电池、收发器、通讯器材、变速电机、行走履带、万向螺旋桨、喷水装置、自卸装置和自救装置。深水载人潜水器元部件的耐压的处理方法：将除机架和载人仓以外的零部件均用隔膜包裹，隔膜与零部件之间设置绝缘油或者绝缘液体，绝缘油或者绝缘液体与海水的压缩比不一样，因此绝缘油或者绝缘液体与海水压力达到平衡。本发明的深水载人潜水器拥有安全性高和实用性的优点，可以广泛的在各种深水潜水中运用。

摘要： 本发明涉及一种用于载人潜水器载人舱的非回转式窗座结构，包括窗座本体，窗座本体的外圈设置有凸缘，所述凸缘的外端面为外轮廓凸面；还包括载人舱球壳，所述载人舱球壳的一端设置有开口，所述开口与外轮廓凸面配合；窗座本体的内部设置有内部锥面；窗座本体的一端为垂面，并在垂面中部上方位置设置有观察口，所述观察口与内部锥面贯通，窗座本体的另一端为安装面，安装面上均匀间隔开有多个螺栓孔，安装面上配合安装观察窗；外轮廓轴线与内部锥面轴线之间形成夹角a，减小外轮廓轴线的下倾角，能够提高观察窗窗座在载人舱球壳上的安装高度，增加舱内人员的观察舒适度，增大内部锥面轴线的下倾角，能够有利于总体布局和潜航员观察、作业。

摘要： 本发明提供了一种自主水下航行器和载人潜水器的协同作业系统，涉及潜水器协同控制技术领域，水面控制装置用于获取母船的位置，并将多个自主水下航行器获取的母船下预设范围内的海底数据进行融合，得到母船位置处的海底地图以确定目标探测位置；水面控制装置用于获取并发送目标探测位置、探测指令和载人潜水器的位置至载人潜水器；载人潜水器用于根据载人潜水器的位置和目标探测位置进行路径规划，在目标探测位置处按照探测指令进行探测。本发明通过设置水面控制装置以及与载人潜水器和自主水下航行器总数相等的水下数字水声通信模块，能够完成自主水下航行器和载人潜水器协同作业，提高大范围深海探测的探测效率。

摘要： 本发明涉及一种生物捕获器，具体的说涉及一种蛟龙号载人潜水器可伸展式深海生物捕获器。其包括收集膜、主支撑杆、主壳、内支撑筒、操作电机、外送水泵；所述收集膜外侧连接在主支撑杆内侧，后部粘连在主壳前表面，所述主支撑杆前部连接收拢支撑架，在其后部连接主壳前表面的铰座，所述内支撑筒安装在进给丝杠前部，所述操作电机其输出轴安装操作齿轮。本发明利用扩展机构增大捕获器尺寸以快速捕获生物样品，通过喷水方式辅助捕获和释放生物样品。本发明整体结构简单，操作方便，可快速、灵活地完成生物样品的捕获，同时与生物样品实现柔性接触以减少对其损伤，整体结构可伸展收缩使其有更大的适应性，方便其快速、重复使用，便于存放、运输。

摘要： 本发明公开了一种用于仿人形载人潜水器的水下手动夹持器，包括夹爪组件、潜水器耐压壳和夹持器体；其中，所述夹持器体的上部穿过潜水器耐压壳，且夹持器体的下部处于外界海水环境中，所述夹持器体的底部与夹爪组件相连接，所述夹爪组件完全处于海水环境中；本发明还公开了一种用于仿人形载人潜水器的水下手动夹持器的实现方法；本发明使用齿轮齿条进行力的传递与方向转换，将驾驶员产生的轴向握力通过齿轮齿条结构转换为圆周方向的扭矩，通过扭矩驱动夹爪开合，而齿轮部件均处于海水环境中，从而使得外界的海水压力在齿轮部件上处于平衡状态，无法对驾驶员的握力产生负面影响，大大减小了夹爪运动所需的驱动力。

摘要： 本实用新型提供了一种载人潜水器的绝缘检测装置及载人潜水器，该装置包括：数据采集器与待检目标连接，用于按照目标采集方式采集待检目标的电流信号，并将采集得到的电流信号发送至工控机；工控机，用于接收数据采集器发送的电流信号，并对电流信号进行处理，得到处理结果。本实用新型提供的载人潜水器的绝缘检测装置中，数据采集器能够在多个待检目标间自动切换采集电流信号，更加智能，并且工控机能够对电流信号进行处理，使得操作人员能够及时获知载人潜水器的绝缘状况，同时能够根据处理结果告知操作人员应该采取的目标措施，进而减少水下作业的风险，实用性好，缓解了现有的绝缘检测设备智能性差，功能单一，且实用性差的技术问题。