6-1-воротников
.pdf
Самое глубоководное погружение
Локационные системы роботов |
Датчики акустической локации |
Сравнительная характеристика пьезокерамических излучателей
Модель |
Назначение |
|
f, Гц |
C, нФ |
Uип, В |
m, кг |
|
Размеры, мм |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
d |
b |
h |
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SCS-17, США |
Громкоговоритель |
700 |
… 8000 |
20 |
5 … 30 |
0,002 |
– |
22 |
22 |
|
9,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SCS-77, США |
Динамик |
150 |
… 20000 |
380 |
5… 30 |
0,04 |
– |
77 |
77 |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OMS-2000, Швеция |
Генератор шума |
250 |
… 5000 |
Н.д. |
12 … 18 |
0,055 |
45 |
– |
– |
|
62 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИГ-500, Россия |
Гидроакустика |
15 … 150 |
Н.д. |
27 |
70 |
550 |
– |
– |
|
110 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Схема подключения
На рис. 51, а приведена схема миниатюрного высококачественного громкоговорителя SCS-77,
работающего в диапазоне 150 … 20000 Гц. Громкоговоритель имеет 5 резонансных пиков на
частотах 280, 720, 1400, 2700 и 6500 Гц (рис. 51, б).
а
б
Рис. 51. Схема включения пьезокерамического громкоговорителя SCS-77 фирмы Sonitron (а) и его АЧХ (б)
Локационные системы роботов |
Датчики акустической локации |
Подводные аппараты и роботы. Из личного опыта
Подводные аппараты и роботы в СССР разрабатывались для проведения спасательных работ, геологоразведки и осмотра подводных кабелей. Международному сотрудничеству постоянно
мешало противодействие США. Так, только с четвертой попытки в 1975 г. подводный аппарат
семейства Pisces («Pisces-VII», рис. 52, а) попал к заказчику – Институту океанологии АН СССР. Экипаж аппарата – 3 человека, глубина – 2000 м.
а |
б |
д
в |
г |
Рис. 52. Глубоководные управляемые аппараты: а – «Pisces-VII», б, в – «Аргус», г – «Мир-1», д – пилоты аппаратов (бауманцы!) в подводной лаборатории «Черномор», 1975 г.
Полностью отечественный подводный аппарат «Аргус» (рис. 52, б, в) был создан в ОКБ океанологической техники Института океанологии в 1975 г. Экипаж аппарата – 3 человека,
глубина – 600 м. Подводные аппараты «Мир-1» и «Мир-2» были построены на финской верфи
Hollming и в 1987 г. установлены на базовом судне «Академик Мстислав Келдыш» (рис. 52, г).
Локационные системы роботов |
Датчики акустической локации |
Примеры подводных роботов
Первые подводные роботы в СССР разрабатывались в военных НИИ. Гражданские проекты велись в Москве, Ленинграде и Владивостоке. Один из первых автономных роботов (оптимистически называемых роботами второго поколения) «Скат» (рис. 53, а) был создан в 1979 г. совместно Институтом океанологии АН СССР и кафедрой М7 МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Новое научное направление – подводную робототехнику основал член-корр. АН СССР М.Д. Агеев
в ДОАН СССР, в институте, названном впоследствии Институтом проблем морских технологий
(ИПМТ).
в
б
а
г |
д |
|
|
Рис. 53. Подводные роботы: а – «Скат», б – «Скарус», |
в – «Гном», г – «ROVBULDER», д – Crabster CR200 – |
подводный шагающий робот-краб (Корея) |
|
|
|
Локационные системы роботов |
Датчики акустической локации |
Некоторые находки
Локационные системы роботов |
Датчики акустической локации |
Макет подводного робота
Локационные системы роботов |
Датчики акустической локации |
Громкоговорители и динамики
Громкоговорители и динамики предназначены для излучения акустического сигнала в среду. Различают устройства следующих типов:
• |
электродинамические (рис. 54); |
Фазоинвертор |
|
||
• |
электростатические; |
|
• |
пьезоэлектрические. |
|
б
а |
в |
Рис. 54. а, б — схемы электродинамического динамика и сабвуфера с двухобъемным фильтром «лабиринт» (слева) и фазоинвертором (справа), в — схема работы трехполосного кроссовера и поддиапазоны выделяемых им частот
Локационные системы роботов |
Датчики акустической локации |
История динамика
Локационные системы роботов |
Датчики акустической локации |
Приемники
Приемники звука в зависимости от области применения разделяют на две группы:
для воздушной среды;
для водной среды (гидрофоны).
Приемники для воздушной среды разделяют на параметрические ультразвуковые приемники и
микрофоны.
И те, и другие, как правило, устроены по принципу обратимых электроакустических преобразователей.
Гидроакустические приемники входят в состав гидролокаторов (рис. 55, а) систем гидроакустической связи и донных станций (рис. 55, б).
а
б |
в |
Рис. 55. Отечественные системы: а — гидролокатор бокового обзора SportScan (НПП «Форт XXI»), б — гидрофон, в — донная станция АДСС (ОКБ ОТ, Москва)
Локационные системы роботов |
Датчики акустической локации |
Гидроакустическая станция
Локационные системы роботов |
Датчики акустической локации |