基于蠕動原理拱泥仿生機器人虛擬樣機行為庫和綜合數(shù)據(jù)庫的研究.pdf

1、沉船打撈作業(yè)中的一項關(guān)鍵工序是水下攻打千斤洞，即在沉船底部清除出一條穿引抬船用鋼纜的通道，目前攻打千斤洞普遍采用手動攻泥器，由潛水員手工操作，勞動強度大，效率低，且危險性高。本文針對這種現(xiàn)狀，結(jié)合省自然科學(xué)基金項目“基于蠕動原理拱泥仿生機器人虛擬樣機研究”的課題，系統(tǒng)開展了拱泥機器人的研究工作。 在本文中，作者首先綜述了對研制拱泥機器人有借鑒意義的水下特種機器人、仿生機器人、水下工程技術(shù)等國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，這些資料表明了水下機器

2、人的研制、開發(fā)與應(yīng)用將具有越來越廣闊的前景和巨大的潛在價值。 其次，研究拱泥機器人原理樣機的總體設(shè)計方案，進一步研制工程樣機奠定基礎(chǔ)。拱泥機器人能夠按照規(guī)劃的軌跡在泥土中進行作業(yè)，必須能實時的檢測自身的位置和姿態(tài)等信息，將這些信息傳輸?shù)接嬎銠C控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)檢隨時對機器人的位姿進行調(diào)節(jié)，使機器人的在規(guī)劃的軌跡上運動。在結(jié)合拱泥機器人的原理樣機的基礎(chǔ)上，對其檢測方案進行進一步的研究。 再次，研究拱泥仿生機器人在海洋泥土

3、環(huán)境中受力情況，建立拱泥機器人的力學(xué)模型，利用pro/Engineer和ANSYS對在沖擊過程中起關(guān)鍵作用的拱泥頭進行結(jié)構(gòu)靜力分析。在整機動作分析的基礎(chǔ)上，將拱泥機器人在海底工作時的動作過程分解，利用pro/Enginneer軟件模擬機器人在水下工作時的各種動作，建立能反映在各種工作狀態(tài)下和海洋泥土環(huán)境下拱泥仿生機器人整機工作狀態(tài)的行為庫。 最后，研究機器人運動軌跡及其在水下工作是任意位置的運動學(xué)參數(shù)，建立能反映拱泥仿生機器人全