摘要：水下爬游机器人是一种新型的既可以在海底爬行,又能够在水中巡游的无人潜水器。其多肢多关节的结构使其可在海底复杂地形中实现精确移动,在洋流干扰下实现稳定坐底,兼具AUV高效大范围的机动能力和ROV的精确移动定位能力。论文结合爬游机器人腿部结构特点,构建腿部运动学方程,并对不同关节角度范围的足端工作空间进行了模拟仿真,为机械腿结构优化及关节运动规划等研究奠定基础。

摘要：为控制FTIR光谱仪中迈克尔逊干涉仪的动镜做一维的精密直线运动,研究了一种低耦合位移的动镜支撑机构。利用单平行和双平行四杆机构的优点,基于柔性铰链设计了一种动镜支撑机构。根据材料力学及机构动力学理论,对基于压电陶瓷(PZT)驱动器驱动的动镜支撑机构系统的静、动态性能进行了分析。仿真结果表明,低耦合位移动镜支撑机构在外力对称作用时无垂直耦合位移,在外力偏移1 mm非对称作用时其耦合转角的数量级(以度为单位)为10-6;在输出相同位移时,动镜机构的最大应力约为双平行四杆机构的0.5倍;动镜机构的基频f为211.3 Hz,PZT驱动器和动镜机构构成的机电系统的固有频率fn为823.7 Hz,fn约为f的4倍,满足动镜支撑机构系统的动态性能要求。该研究为后续的进一步研究打下了基础,具有一定的工程价值及理论指导意义。

摘要：为提高电动舵机伺服系统的跟踪精度,提出了辨识、测试它的摩擦和间隙非线性及对其进行补偿的方法。针对位置和速度双闭环控制的电动舵机伺服系统,建立了基于LuGre摩擦和迟滞间隙的数学模型;依据模型采用前馈补偿方法对系统中的摩擦进行补偿,同时采用逆模型方法对系统中的间隙进行补偿控制。实验显示,对于幅值为1°,频率为2.5Hz的给定正弦信号,补偿后系统的最大位置跟踪误差由原来的0.166°减小到了0.096°,最大速度跟踪误差由原来的2.723r/min减小到了0.393r/min。结果表明,本文提出的辨识测试方法能够精确地获得摩擦和间隙模型,基于该模型的补偿能够有效地提高电动舵机伺服系统的跟踪精度。

摘要：航行器水下分离特性是航行器水下发射成功与否的关键。文中针对悬浮状态下浮筒平台与航行器的水下发射分离问题,基于流体体积函数(VOF)多相流模型和动网格技术,仿真研究了弹射气体压力和温度对发射过程航行器及浮筒平台水动力特性和运动特性的影响规律。结果表明:弹射气体压力对尾出筒时航行器和浮筒平台的相对位移量影响较小,位移比例基本与其质量反比例相同;尾出筒后水动力波动与冲击峰值随着弹射气体压力增加而增大;弹射气体温度对出筒过程运动特性影响较小,而出筒后水动力波动随气体温度的升高而增大。