球形机器人水下系泊状态水流干扰运动分析
Motion analysis of spherical robot under underwater mooring state with water flow disturbance作者机构：重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 北京邮电大学自动化学院北京100876
出 版 物：《华中科技大学学报（自然科学版）》 (Journal of Huazhong University of Science and Technology(Natural Science Edition))
年 卷 期：2020年第48卷第1期
页 面：71-76页
核心收录：
学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程]
基 金：国家自然科学基金青年基金资助项目(61803058,61703067) 重庆市自然科学基金资助项目(cstc2018jcyj AX0385)
主 题：水下机器人 球形机器人 运动分析 波动特性 能量利用
摘 要：为了使球形机器人能在复杂水域安全工作和利用能量,对其锚定状态下受水流干扰的运动规律进行分析.首先针对机器人的形体结构特点,应用线性波理论和Morision方程对流体载荷进行描述,并以机器人锚定系统方程为基础,引入波浪水动力、重摆扰动力和绳索弹性力项,建立了球形水下机器人锚定状态波流联合激励的动力学模型.然后在搭建的虚拟仿真验证系统中对机器人的位移、绳索拉力和重摆摆角进行仿真和验证,总结出绳索锚定角和拉力随流速增加呈非线性变化规律及机器人在波浪幅值影响下的波动特性,结合绳索张紧和松弛状态交替现象分析绳索拉力和重摆摆角异常波动原因.研究结果为球形机器人对流体波浪能的吸收和转化提供理论基础.
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