本申请公开了一种水下航行器的仿生减阻方法、装置、设备及可读存储介质。获取配置于该水下航行器的传感器模块通过采集所处区域的数据发送的第一流场流速数据，并根据该第一流场流速数据，从预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系中，确定向设置于该水下航行器内的驱动模块发送目标脉冲宽度调制信号，使设置于该水下航行器表面的仿生皮层结构发生目标形变。根据本申请实施例，根据接收到的流速信息，控制该仿生皮层结构形变，减小该仿生皮层结构所受阻力，从而减小该水下航行器所受阻力，降低该水下航行器的能耗。降低该水下航行器的能耗。降低该水下航行器的能耗。
【技术实现步骤摘要】
水下航行器的仿生减阻方法、装置、设备及可读存储介质
[0001]本申请属于仿生减阻
，尤其涉及一种水下航行器的仿生减阻方法、装置、设备及可读存储介质。
技术介绍
[0002]近年来，世界各国均大力发展海洋经济，支持水下航行器相关装备的制造和技术研究。其中，水下航行器在海洋航行时，由于需要克服海水的阻力，能源消耗较高，且在海洋中难以补充能源，在一定程度上制约了海洋经济的发展。
[0003]研究表明，鲨鱼之所以能够在水中高速游动，主要依靠其表面皮层结构的特殊性，鲨鱼表面连续铺排的盾状鳞片能够有效地减小鲨鱼游动时的阻力。现有技术中，存在模仿鲨鱼皮肤构建的仿生减阻设备，但这类仿生减阻设备结构固定，减阻效果通常较差。
[0004]于是，亟需一种具有良好减阻效果的仿生水下减阻装置。
技术实现思路
[0005]本申请实施例提供一种在水下航行器的仿生减阻方法、装置、设备及计算机存储介质，能够减小水下航行器受到的阻力。
[0006]一方面，本申请实施例提供一种水下航行器的仿生减阻方法，该水下航行器的仿生减阻方法包括：
[0007]获取第一流场流速数据，所述第一流场流速数据为配置于所述水下航行器上的传感器模块通过采集所述水下航行器所处区域的数据发送的；
[0008]根据所述第一流场流速数据，从预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系中，确定所述第一流场流速数据对应的目标脉冲宽度调制信号；
[0009]向设置于所述水下航行器内的驱动模块发送所述目标脉冲宽度调制信号，以使所述驱动模块根据所述目标脉冲宽度调制信号，向设置于所述水下航行器上的仿生皮层结构发送目标激励电压，使所述仿生皮层结构发生目标形变，其中，发生所述目标形变后的所述仿生皮层结构在所述第一流场流速数据对应的流速中，受到的阻力最小。
[0010]可选的，所述确定所述第一流场流速数据对应的目标脉冲宽度调制信号之前，所述方法还包括：
[0011]针对流场下预设的每个流速，确定所述仿生皮层结构在所述流速下受到阻力最小时的形变量，并确定该流速与所述形变量的第一对应关系；
[0012]根据所述仿生皮层结构产生所述形变量时接收的激励电压，确定所述形变量与所述激励电压的第二对应关系；
[0013]根据脉冲宽度调制的原理，确定所述激励电压与脉冲宽度调制信号的第三对应关系；
[0014]根据所述第一对应关系、所述第二对应关系以及所述第三对应关系，确定该流速
与所述目标脉冲宽度调制信号的对应关系。
[0015]另一方面，本申请实施例提供了一种水下航行器的仿生减阻装置，该水下航行器的仿生减阻装置包括：
[0016]数据获取单元，用于获取第一流场流速数据，所述第一流场流速数据为配置于所述水下航行器上的传感器模块通过采集所述水下航行器所处区域的数据发送的；
[0017]确定单元，用于根据所述第一流场流速数据，从预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系中，确定所述第一流场流速数据对应的目标脉冲宽度调制信号；
[0018]发送单元，用于向设置于所述水下航行器内的驱动模块发送所述目标脉冲宽度调制信号，以使所述驱动模块根据所述目标脉冲宽度调制信号，向设置于所述水下航行器上的仿生皮层结构发送目标激励电压；
[0019]驱动单元，用于使所述仿生皮层结构发生目标形变，其中，发生所述目标形变后的所述仿生皮层结构在所述第一流场流速数据对应的流速中，受到的阻力最小。
[0020]再一方面，本申请实施例提供了一种水下航行器的仿生减阻设备，该水下航行器的仿生减阻设备包括：
[0021]传感器模块，设置于所述水下航行器的表面，且与控制模块连接，用于采集所述水下航行器所处区域的第一流场流速数据，并向所述控制模块发送所述第一流场流速数据；
[0022]所述控制模块，设置于所述水下航行器中，且分别与所述传感器模块以及驱动模块连接，用于根据接收到的所述第一流场流速数据，从预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系中，确定与所述第一流场流速数据对应的目标脉冲宽度调制信号，并向所述驱动模块发送所述目标脉冲宽度调制信号；
[0023]所述驱动模块，设置于所述水下航行器中，且分别与所述控制模块以及仿生皮层结构连接，用于将所述目标脉冲宽度调制信号转换为控制所述仿生皮层结构形变的目标激励电压；
[0024]所述仿生皮层结构，设置于所述水下航行器的表面，且与所述驱动模块连接，用于在所述目标激励电压的激励下，发生所述目标激励电压对应的目标形变。
[0025]可选的，所述仿生皮层结构为仿生鲨鱼皮减阻结构。
[0026]可选的，所述仿生皮层结构，至少包括介电弹性体。
[0027]可选的，所述仿生皮层结构通过增材制造技术制成。
[0028]可选的，所述仿生皮层结构，包括：
[0029]基底，用于依附于所述水下航行器的表面；
[0030]多个鳞片结构，固定于所述基底远离所述水下航行器的一侧，用于在所述目标激励电压的激励下，发生所述目标激励电压对应的目标形变。
[0031]可选的，包括：
[0032]所述仿生皮层结构为多个，多个所述仿生皮层结构分段式配置于所述水下航行器的表面；
[0033]所述传感器模块为多个，分别配置于每个仿生皮层结构的一侧，且与所述仿生皮层结构一一对应；
[0034]多个驱动模块，均配置于所述水下航行器的内部，每个所述驱动模块与单个仿生
皮层结构连接。
[0035]再一方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如上述权利要求任意一项所述的水下航行器的仿生减阻方法。
[0036]再一方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备执行如上述权利要求任意一项所述的水下航行器的仿生减阻方法。
[0037]本申请实施例的水下航行器的仿生减阻方法、装置、设备及计算机存储介质，能够基于预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系。根据接收到的该水下航行器所处流场的流速信息，控制该仿生皮层结构形变，减小该仿生皮层结构所受阻力，从而减小该水下航行器所受阻力，降低该水下航行器的能耗。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1是本申请又一个实施例提供的水下航行器的仿生减阻设备的结构示意图；
[0040]图2为本申请一个实施例提供的水下航行器的仿生减阻设备的位置关系示意图；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水下航行器的仿生减阻设备，其特征在于，包括：传感器模块，设置于所述水下航行器的表面，且与控制模块连接，用于采集所述水下航行器所处区域的第一流场流速数据，并向所述控制模块发送所述第一流场流速数据；所述控制模块，设置于所述水下航行器中，且分别与所述传感器模块以及驱动模块连接，用于根据接收到的所述第一流场流速数据，从预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系中，确定与所述第一流场流速数据对应的目标脉冲宽度调制信号，并向所述驱动模块发送所述目标脉冲宽度调制信号；所述驱动模块，设置于所述水下航行器中，且分别与所述控制模块以及仿生皮层结构连接，用于将所述目标脉冲宽度调制信号转换为控制所述仿生皮层结构形变的目标激励电压；所述仿生皮层结构，设置于所述水下航行器的表面，且与所述驱动模块连接，用于在所述目标激励电压的激励下，发生所述目标激励电压对应的目标形变。2.根据权利要求1所述的水下航行器的仿生减阻设备，其特征在于，所述仿生皮层结构为仿生鲨鱼皮减阻结构。3.根据权利要求1所述的水下航行器的仿生减阻设备，其特征在于，所述仿生皮层结构，至少包括介电弹性体。4.根据权利要求1～3任一项所述的水下航行器的仿生减阻设备，其特征在于，所述仿生皮层结构通过增材制造技术制成。5.根据权利要求1所述的水下航行器的仿生减阻设备，其特征在于，所述仿生皮层结构，包括：基底，用于依附于所述水下航行器的表面；多个鳞片结构，固定于所述基底远离所述水下航行器的一侧，用于在所述目标激励电压的激励下，发生所述目标激励电压对应的目标形变。6.根据权利要求1所述的水下航行器的仿生减阻设备，其特征在于，包括：所述仿生皮层结构为多个，多个所述仿生皮层结构分段式配置于所述水下航行器的表面；所述传感器模块为多个，分别配置于每个仿生皮层结构的一侧，且与所述仿生皮层结构一一对应；多个驱动模块，均配置于所述水下航行器的内部，每个所述驱动模块与单个仿生皮层结构连接。7.一种水下航行器的仿生减阻方法，应用于权利要求1中仿生减阻设备的控制模块，其特征在于，包括：获取第一流场流速数据，所述第一流场流速数据为配置于所述水下航行器上的传感器模块通过采集所述水下航行器所处区域的数据发送的；根据所述第一流场流速数据，从预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关...
【专利技术属性】
技术研发人员：段慧玲，李宏源，邹勇，吕鹏宇，李秉臻，邹宇城，周旭，杜增智，成名，
申请(专利权)人：北京大学南昌创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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