枪虾螯部快速闭合运动机理研究
发布时间：2021-11-19 08:13
随着陆地资源日渐减少,人们逐渐把更多的目光投向了蕴含大量且丰富生物能源和矿物资源的海洋。随着人类对海洋资源的不断开发和利用意识的提高,作为实现海洋作业和科学考察重要的深海作业工具的水下机器人应运而生并蓬勃发展,而机械手作为机器人与外界环境相互作用的重要环节,代替人类完成各种极端环境下艰难危险的工作,更是实现海洋资源开发过程中必不可少的装备之一。但是,目前水下机械手采用的驱动方式均存在各自的不足,普遍存在体积和质量比较大,响应速度比较慢,驱动传动效率比较低的问题。自然界的许多生物经过了数亿万年的进化,生物体本身具备了高效、精巧、卓越的生物运动功能和特性,从而为新型仿生驱动与传动技术的研究提供了天然的生物蓝本。因此,本文针对目前水下机械手普遍存在的驱动与传动效率低的问题,以在水中具有显著快速闭合运动特征的枪虾螯部为研究对象,对其快速闭合运动机理进行了试验与建模研究。本文通过试验研究了枪虾螯部的表面形态、断层微结构、材料组成和力学性能。借助电镜分析发现枪虾螯部表面存在微凸、菱形沟槽和直线型条纹,呈现复合型非光滑表面;通过CFD仿真试验和PIV流态显示试验分别验证螯部非光滑形态和构形对运动的减...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国ALVIN号19世纪80年代，由法国研制的鹦鹉螺号载人潜水器在海洋探测领域投入使
科技大学研制的一种 HUST-8FSA 型号的水下机械手,虽然在关键决了需要密封、耐压和防腐蚀等的问题。但是，因为采用电机驱动求在水下作业时，要求必须采用耐压的壳体包裹住整个电机驱动电机的重量比较大,导致工作区域只能在 100 米范围内的浅海区暂时无法胜任深海区域作业[8]。号是由上海交通大学水下工程研究所的朱继懋教授经过将近十年成功研制出的具有自主知识产权的水下作业机器人，在该型号水下了 5 关节和 7 关节的机械手系统，机械手系统采用液压驱动方式[ 年，浙江大学的顾临怡课题组为 7000m 的载人潜水器研制开发了压驱动作业机械手，但是，由于该机械手系统体积比较大，质量比较业时的功耗比较高，因而将该机械手系统配置在小型的水下机器人[10]。
第 1 章 绪论]。14 年，由浙江大学研制开发出的海马号遥控无人潜水器成功地进行了，并通过搭载在海马号无人潜水器上的水下双机械手系统出色地完成了物的取样、海底地震仪的布置摆放、热流探针的试验以及水下缆线的布。该海马号无人潜水器搭载的水下双机械手作业系统也是采用的液压驱]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]枪虾攻击过程的物理化学原理辨析[J]. 牟钰清,林亚男,张树永. 化学通报. 2016(07)
[2]鼓虾科分类学研究进展[J]. 崔冬玲,沙忠利. 海洋科学. 2015(08)
[3]“蛟龙号”载人潜水器液压系统设计研究[J]. 邱中梁,胡晓函,焦慧锋,范华涛. 液压与气动. 2014(02)
[4]超声空化与声致发光[J]. 安宇. 现代物理知识. 2013(04)
[5]电活性聚合物材料及其在驱动器中的应用研究[J]. 陈花玲,王永泉,盛俊杰,常龙飞,王延杰. 机械工程学报. 2013(06)
[6]新型人工关节驱动器材料研究[J]. 王莉,高春甫,郑华君,杨嵘. 科技创新导报. 2010(32)
[7]基于气动柔性驱动器的弯曲关节的基本特性研究[J]. 钱少明,杨庆华,鲍官军,王志恒,张立彬. 中国机械工程. 2009(24)
[8]神奇的螳螂虾[J]. 张守忠. 百科知识. 2009(23)
[9]3500米水下取样型机器人（ROV）研制成功[J]. 实验室研究与探索. 2008(08)
[10]深海压力适应型水下机器人压力补偿技术[J]. 章艳,罗高生,王峰,顾临怡. 机电工程. 2007(04)
博士论文
[1]深海ROV液压推进系统的稳定性和控制方法研究[D]. 周锋.浙江大学 2015
[2]模拟深水环境下双机械手协调作业关键技术研究[D]. 申雄.华中科技大学 2013
硕士论文
[1]新型无铅压电陶瓷驱动器工艺与性能研究[D]. 姚萌.西安科技大学 2016
[2]水下助推机器人液压驱动系统控制方法研究[D]. 曾端.电子科技大学 2016
[3]中国海鼓虾属（Alpheus Fabricius,1798）的分类学研究[D]. 崔冬玲.中国科学院研究生院(海洋研究所) 2015
[4]基于人工肌肉的仿生关节驱动器研究[D]. 朱邦河.河南工业大学 2014
[5]基于EAP致动器的动态控制建模的基础研究[D]. 傅丹丹.杭州电子科技大学 2014
[6]水下机械手液压控制系统的设计与研究[D]. 胡晓函.兰州理工大学 2010
本文编号：3504645
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国ALVIN号19世纪80年代，由法国研制的鹦鹉螺号载人潜水器在海洋探测领域投入使
科技大学研制的一种 HUST-8FSA 型号的水下机械手,虽然在关键决了需要密封、耐压和防腐蚀等的问题。但是，因为采用电机驱动求在水下作业时，要求必须采用耐压的壳体包裹住整个电机驱动电机的重量比较大,导致工作区域只能在 100 米范围内的浅海区暂时无法胜任深海区域作业[8]。号是由上海交通大学水下工程研究所的朱继懋教授经过将近十年成功研制出的具有自主知识产权的水下作业机器人，在该型号水下了 5 关节和 7 关节的机械手系统，机械手系统采用液压驱动方式[ 年，浙江大学的顾临怡课题组为 7000m 的载人潜水器研制开发了压驱动作业机械手，但是，由于该机械手系统体积比较大，质量比较业时的功耗比较高，因而将该机械手系统配置在小型的水下机器人[10]。
第 1 章 绪论]。14 年，由浙江大学研制开发出的海马号遥控无人潜水器成功地进行了，并通过搭载在海马号无人潜水器上的水下双机械手系统出色地完成了物的取样、海底地震仪的布置摆放、热流探针的试验以及水下缆线的布。该海马号无人潜水器搭载的水下双机械手作业系统也是采用的液压驱]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]枪虾攻击过程的物理化学原理辨析[J]. 牟钰清,林亚男,张树永. 化学通报. 2016(07)
[2]鼓虾科分类学研究进展[J]. 崔冬玲,沙忠利. 海洋科学. 2015(08)
[3]“蛟龙号”载人潜水器液压系统设计研究[J]. 邱中梁,胡晓函,焦慧锋,范华涛. 液压与气动. 2014(02)
[4]超声空化与声致发光[J]. 安宇. 现代物理知识. 2013(04)
[5]电活性聚合物材料及其在驱动器中的应用研究[J]. 陈花玲,王永泉,盛俊杰,常龙飞,王延杰. 机械工程学报. 2013(06)
[6]新型人工关节驱动器材料研究[J]. 王莉,高春甫,郑华君,杨嵘. 科技创新导报. 2010(32)
[7]基于气动柔性驱动器的弯曲关节的基本特性研究[J]. 钱少明,杨庆华,鲍官军,王志恒,张立彬. 中国机械工程. 2009(24)
[8]神奇的螳螂虾[J]. 张守忠. 百科知识. 2009(23)
[9]3500米水下取样型机器人（ROV）研制成功[J]. 实验室研究与探索. 2008(08)
[10]深海压力适应型水下机器人压力补偿技术[J]. 章艳,罗高生,王峰,顾临怡. 机电工程. 2007(04)
博士论文
[1]深海ROV液压推进系统的稳定性和控制方法研究[D]. 周锋.浙江大学 2015
[2]模拟深水环境下双机械手协调作业关键技术研究[D]. 申雄.华中科技大学 2013
硕士论文
[1]新型无铅压电陶瓷驱动器工艺与性能研究[D]. 姚萌.西安科技大学 2016
[2]水下助推机器人液压驱动系统控制方法研究[D]. 曾端.电子科技大学 2016
[3]中国海鼓虾属（Alpheus Fabricius,1798）的分类学研究[D]. 崔冬玲.中国科学院研究生院(海洋研究所) 2015
[4]基于人工肌肉的仿生关节驱动器研究[D]. 朱邦河.河南工业大学 2014
[5]基于EAP致动器的动态控制建模的基础研究[D]. 傅丹丹.杭州电子科技大学 2014
[6]水下机械手液压控制系统的设计与研究[D]. 胡晓函.兰州理工大学 2010
本文编号：3504645
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