水上漂浮机器人及其动力学与智能控制问题研究

水上漂浮机器人仿生"水蜘蛛"，利用表面张力在液体表面站立和行走，不受液体的粘性阻力，能极大地降低运动能耗，提高工作时间。此外水上漂浮机器人因其特殊的运动方式，不会在浅水区搁浅，甚至有可能水陆两栖（有待研究），运动过程对液体的扰动也非常小。因此在侦察勘测、水质监控、液面清污等领域具有十分重要的应用前景。另一方面，水上漂浮机器人要在水面站立和行走，必须非常轻巧精密，研制难度很大。相关研究在国内外都还处于空白或刚刚起步阶段。其研究在微小型机器人系统集成、水面拖动、特殊运动模式系统的运动分析和动力学建模、控制系统设计等方面具有重要的理论意义。本课题在前期已进行表面张力支撑、涡旋驱动、设计制作等初步研究的基础上，提出环境光场遥控机器人的新方法，寻找微小机器人控制器集成的突破点。研制电动、无缆、可遥控的高性能水上漂浮机器人，并研究相关的动力学和智能控制理论问题。