深水ROV七功能機(jī)械手動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、ROV駕駛員訓(xùn)練模擬器是一種應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)仿真ROV在水下航行和作業(yè)的設(shè)備。在ROV作業(yè)的過(guò)程中機(jī)械手起到非常重要的作用，所有的作業(yè)都需要機(jī)械手完成。為了保證ROV模擬器能正常工作，本文對(duì)其關(guān)鍵部件ROV七功能機(jī)械手進(jìn)行了詳細(xì)的動(dòng)力學(xué)分析并編譯了ROV模擬器機(jī)械手動(dòng)力學(xué)模塊的解算軟件。
　　首先，對(duì)機(jī)械手模型進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，建立了在以D-H法為基礎(chǔ)的ROV七功能機(jī)械手和ROV本體的數(shù)學(xué)模型。并對(duì)其變換矩陣做了相應(yīng)的推導(dǎo)，導(dǎo)出了

2、機(jī)械手和ROV本體的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的矩陣。
　　其次，對(duì)ROV七功能機(jī)械手進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的理論分析。運(yùn)動(dòng)學(xué)主要對(duì)ROV七功能機(jī)械手的作業(yè)空間和各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)做了推導(dǎo)。動(dòng)力學(xué)主要運(yùn)用Kane法對(duì)ROV七功能機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)逆問(wèn)題做了分析。并對(duì)其中的偏速度和偏角速度的遞推做了一些研究，得到其遞推公式。
　　還有本文對(duì)ROV七功能機(jī)械手的水動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。主要運(yùn)用Morison方程，對(duì)七功能機(jī)械手的水動(dòng)力特性進(jìn)行研究。并應(yīng)用

3、計(jì)算流體力學(xué)軟件 Fluent仿真計(jì)算了Morison方程中的阻力系數(shù)Cd數(shù)的值。
　　最后本文應(yīng)用Fortran語(yǔ)言設(shè)計(jì)了ROV七功能機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)解算軟件，主要解算在有水流影響下和無(wú)水流影響下，還有ROV運(yùn)動(dòng)時(shí)候的機(jī)械手各個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力矩。并且對(duì)無(wú)水流影響下的力矩應(yīng)用Matlab機(jī)器人工具箱進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)Matlab軟件進(jìn)行了可視化的處理，對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比。
　　本文通過(guò)對(duì)深水ROV七功能機(jī)械手的動(dòng)力學(xué)分析，編譯