تجهيز يك شناور زير سطحي هوشمند نوع هاورينگ به مخازن بالاست و بررسي اثر آن بر درجات آزادي

Equipping of a Hovering Type Autonomous Underwater Vehicle with Ballast Tanks and its effect on Degrees of Freedom

شناورهاي زيرسطحي هوشمند نوع هاورينگ، با توجه به قابليت هاي و ويژگي هاي منحصر بفرد، امروزه بسيار مورد توجه قرار گرفته است. از جمله مهمترين ويژگي هاي اين نوع شناورها نسبت به ساير ربات هاي زير سطحي هوشمند، قابليت مانور و كنترل پذيري مناسب آنهاست. به منظور افزايش پايداري و كنترل پذيري ربات هوشمند زيرسطحي نوع هاورينگ، در اين مقاله مخازن بالاست به عنوان يك ابزار كنترلي متفاوت مورد استفاده قرار گرفته است. پيش از اين استفاده از مخازن بالاست براي شناورهاي هوشمند زيرسطحي نوع هاورينگ مرسوم نبوده است. در اين مقاله يك شناور زيرسطحي جديد ارائه شده است كه داراي سه مخزن بالاست و سه تراستر مي باشد كه نسبت به نمونه هاي مرسوم، تعداد تراسترهاي كمتري دارد. در اين مقاله مدلسازي اين شناور زيرسطحي جديد و كنترل مسيرهاي مشخص مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد، مجهز كردن شناور زيرسطحي نوع هاورينگ به مخازن بالاست مي تواند درجات آزادي هيو و پيچ را قابل دسترس كند و ربات را از استفاده از تراستر براي اين درجات آزادي بي نياز كند.

Hovering type autonomous underwater vehicles (HAUV’s) are quite remarkable due to their unique capabilities and features. Appropriate maneuverability and controllability is the most important feature for a HAUV that make it better than other AUV’s. In order to increase stability and controllability of robot, the ballast tank is applied for a HAUV. Use of ballast tank in HAUV was not common before. In this paper a new underwater vehicle is presented, including three ballast tanks and three thrusters. In this underwater vehicle, the number of thrusters is less than the original robot. In this paper, dynamics modeling and tracking control of this new underwater vehicle is investigated. The results show that the heave and pitch DOF’s can be reached by using the ballast tanks and it is not necessary to use extra thrusters for these degrees of freedoms.