球形水下机器人滚进特性试验与动力学建模分析

作     者：徐鹏飞 吕韬 葛彤 程红霞 赵敏 XU Pengfei;LYU Tao;GE Tong;CHENG Hongxia;ZHAO Min

作者机构：河海大学港口海岸与近海工程学院南京210098 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52071131) 江苏省海洋科技创新计划资助项目(HY2018-15) 国家重点研发计划资助项目(2021YFC2801604) 装备预研教育部联合基金资助项目(8091B022123) 

出 版 物：《中国舰船研究》 (Chinese Journal of Ship Research)

年 卷 期：2022年第17卷第6期

页      码：216-222页

摘      要：[目的]为了探究球形水下机器人的滚进运动规律,以及质量分布对其运动的影响,对其机械机构进行创新设计及分析。[方法]首先,依据牛顿-欧拉方法建立球形机器人的滚进动力学模型;然后,通过地面滚进试验和水下滚进动力学理论研究,分析机器人的质量分配对滚进运动产生的影响;最后,通过搭建仿真环境和虚拟样机,对球形水下机器人在水下和陆地的滚进动力学进行对比分析。[结果]结果表明,当内置小车以恒定角速度输出时,该球形机器人的运动位移呈波动变化且驱动小车在球壳内的摆角也成周期性变化规律;当增加驱动配重时,小车摆角的周期和幅值均相应变小,球形水下机器人的运动更为稳定。[结论]所做研究可为球形水下机器人的设计优化提供指导。

主 题 词：球形水下机器人 滚动试验 动力学模型 运动仿真 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.19693/j.issn.1673-3185.02583

馆 藏 号：203116219...