海底作業(yè)4-DOF 機(jī)械手設(shè)計(jì)、仿真與應(yīng)用研究.pdf

1、水下機(jī)器人與水下機(jī)械手逐步被研發(fā)用于一些特殊用途。在本論文中設(shè)計(jì)了一種用于海底作業(yè)的4-DOF水下機(jī)械手并對(duì)其進(jìn)行了仿真與應(yīng)用研究。
　　本論文首先綜述了水下機(jī)械手的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)水下機(jī)械手的總體方案以及材料、回轉(zhuǎn)方式、密封方式進(jìn)行了研究，并設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)。論文研究?jī)?nèi)容主要包括五個(gè)方面：第一，設(shè)計(jì)了4-DOF水下機(jī)械手的本體結(jié)構(gòu)，主要包括末端執(zhí)行器、腕部、小臂、大臂、以及基座等零部件設(shè)計(jì)計(jì)算以及仿真分析。第二，運(yùn)用D-H法對(duì)機(jī)

2、械手進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)建模，求得運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解；運(yùn)用蒙特卡洛法求解可達(dá)工作空間，并運(yùn)用MATLAB軟件對(duì)工作空間進(jìn)行了仿真。第三，基于拉格朗日函數(shù)建立水下機(jī)械手動(dòng)力學(xué)方程，運(yùn)用切片方法對(duì)機(jī)械手進(jìn)行了水動(dòng)力計(jì)算，并運(yùn)用拋物線(xiàn)過(guò)渡插值法進(jìn)行軌跡規(guī)劃研究，用MATLAB軟件對(duì)水下機(jī)械手的典型狀態(tài)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真。第四，進(jìn)行了水下機(jī)械手實(shí)驗(yàn)，包括實(shí)驗(yàn)室調(diào)試、湖試與海試。最后，針對(duì)一種海底微生物懸浮富集裝置研究了水下機(jī)械手操作應(yīng)用方法。