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面向AUV水下回收的仿花瓣机械爪设计与水池试验
1
作者
刘玉红
张大卫
+2 位作者
苑满星
边德勇
郑竹玉
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
北大核心
2025年第5期462-468,共7页
随着海洋开发与利用区域不断向深、远海延伸,自主式水下航行器(AUVs)长期水下作业需求也愈发紧迫,因此,开展隐蔽、快速、安全的AUV水下回收技术研究具有重要的意义.针对AUV水下移动对接回收需求,同时基于现有水下移动对接回收装置末端...
随着海洋开发与利用区域不断向深、远海延伸,自主式水下航行器(AUVs)长期水下作业需求也愈发紧迫,因此,开展隐蔽、快速、安全的AUV水下回收技术研究具有重要的意义.针对AUV水下移动对接回收需求,同时基于现有水下移动对接回收装置末端执行机构的特点,受牵牛花瓣结构形状及开合运动规律启发,并结合空间折展机构,提出并设计了一款新型机械手式AUV水下回收装置末端执行机构——仿花瓣机械爪.仿花瓣机械爪主瓣可实现主动张合,带动可折展副瓣收拢与张开,结合主瓣上的被动柔性指可实现对AUV的牢固抓取.通过对仿花瓣机械爪的运动学分析获得了其运动规律及运动参数,机械爪主、副瓣面展开角均随电推杆行程的增加而减小,其变化范围分别为[0°,32°]和[0°,23.8°),完全展开后,花瓣最大开口尺寸为657 mm.通过水池试验验证了仿花瓣机械爪的预期运动及抓取效果;同时还探讨了机械爪偏心距离、机械爪开角及闭合速度对回收效果的影响.结果表明:偏心距仅对回收时间有较大影响,偏心距越大回收时间变长;而机械爪开角及闭合速度则主要影响最大碰撞力与回收时间,且机械爪闭合速度过快不利于成功回收.
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关键词
水下移动对接回收
自主式
水下
航行器(AUV)
仿花瓣机械爪
柔性指
运动学分析
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职称材料
题名
面向AUV水下回收的仿花瓣机械爪设计与水池试验
1
作者
刘玉红
张大卫
苑满星
边德勇
郑竹玉
机构
天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室
出处
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
北大核心
2025年第5期462-468,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(52375024)
山东省重点研发计划资助项目(2021CXGC010708).
文摘
随着海洋开发与利用区域不断向深、远海延伸,自主式水下航行器(AUVs)长期水下作业需求也愈发紧迫,因此,开展隐蔽、快速、安全的AUV水下回收技术研究具有重要的意义.针对AUV水下移动对接回收需求,同时基于现有水下移动对接回收装置末端执行机构的特点,受牵牛花瓣结构形状及开合运动规律启发,并结合空间折展机构,提出并设计了一款新型机械手式AUV水下回收装置末端执行机构——仿花瓣机械爪.仿花瓣机械爪主瓣可实现主动张合,带动可折展副瓣收拢与张开,结合主瓣上的被动柔性指可实现对AUV的牢固抓取.通过对仿花瓣机械爪的运动学分析获得了其运动规律及运动参数,机械爪主、副瓣面展开角均随电推杆行程的增加而减小,其变化范围分别为[0°,32°]和[0°,23.8°),完全展开后,花瓣最大开口尺寸为657 mm.通过水池试验验证了仿花瓣机械爪的预期运动及抓取效果;同时还探讨了机械爪偏心距离、机械爪开角及闭合速度对回收效果的影响.结果表明:偏心距仅对回收时间有较大影响,偏心距越大回收时间变长;而机械爪开角及闭合速度则主要影响最大碰撞力与回收时间,且机械爪闭合速度过快不利于成功回收.
关键词
水下移动对接回收
自主式
水下
航行器(AUV)
仿花瓣机械爪
柔性指
运动学分析
Keywords
underwater mobile docking and recovery
autonomous underwater vehicle(AUV)
petal-inspired robot hand
flexible finger
kinematics analysis
分类号
TH113.2 [机械工程—机械设计及理论]
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作者
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1
面向AUV水下回收的仿花瓣机械爪设计与水池试验
刘玉红
张大卫
苑满星
边德勇
郑竹玉
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
北大核心
2025
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