基于螺旋理论的水下机器人矢量推进球面并联机构的运动学建模

发布时间：2017-09-02 03:04

  本文关键词：基于螺旋理论的水下机器人矢量推进球面并联机构的运动学建模

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【摘要】：为设计结构简单、具备旋转运动传递和空间姿态调整双重功能的水下机器人推进机构,采用构造过约束并联机构的方法设计了一种3自由度球面并联矢量推进机构.基于螺旋理论构建了机构的拓扑结构模型,分析了机构的运动特性,计算了机构的位姿正、逆解.在闭链约束方程的基础上运用矢量代数法推导出了机构的雅可比矩阵.利用特征结构配置的解耦法建立了机构速度和加速度的解析模型,并进行了相应的数值算例分析,计算了机构的运动学正、逆解,得到了可达工作空间,并用仿真软件Adams验证了数值计算方法的正确性.设计的矢量推进机构具有较大的偏转范围.
【作者单位】： 山东大学(威海)机电与信息工程学院;烟台工贸技师学院;
【关键词】： 矢量推进 水下机器人 螺旋理论 球面并联机构
【基金】：国家自然科学基金(51375264) 山东省科技重大专项(2015JMRH0218)
【分类号】：TP242;TH112
【正文快照】： 1引言(Introduction)推进器是保障水下机器人机动灵活作业的关键结构部件.单个螺旋桨推进器只能产生大小可变且方向固定(沿转动轴方向)的推进力,而当机器人需要进行不同方向导向操纵运动时,比如俯仰和偏转,就需要安装多个推进器来产生多维方向推进力.与单螺旋桨推进器相比,多

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