ROV水下作業(yè)培訓系統(tǒng)七功能機械手臂的設計與仿真.pdf

1、目前ROV（水下機器人）在海洋研究與開發(fā)中的應用愈來愈廣泛。但是因海洋環(huán)境復雜，導致操作ROV作業(yè)難度極高，對ROV操控人員的培訓也非常困難。
　　本研究中所涉及的“ROV水下作業(yè)培訓系統(tǒng)”使得在陸地上對作業(yè)人員進行崗位培訓成為可能。作業(yè)人員通過“ROV水下作業(yè)培訓系統(tǒng)”，認識和感知ROV水下操作的要求和作業(yè)流程，學習操作規(guī)程；最終提高作業(yè)效率和作業(yè)安全性。7功能機械手是“ROV水下作業(yè)培訓系統(tǒng)”的重要組成部分，作業(yè)人員通過對RO

2、V模擬培訓系統(tǒng)機械手的操作，完成ROV機械手的操作培訓，預演ROV機械手在海底作業(yè)的操作。
　　本研究圍繞“ROV水下作業(yè)培訓系統(tǒng)”中七功能機械手（6R+1，串聯(lián)機器人，1為手爪開合自由度）的設計展開研究。
　　應用Auto-cad、Solidworks等機械設計軟件完成了，七功能機械手臂，機械結構,傳動方式的設計。通過Ansys有限元分析軟件的拓撲優(yōu)化完成了對機械手臂，主要部件的輕量化設計；并利用有限元軟件校核了7功能機械

3、手臂關鍵零件的剛、強度，驗證了設計的合理性。完成了相關電機的選型設計計算。
　　應用D-H方法建立了機械手臂連桿坐標系，得到機械手臂末端執(zhí)行器相對于固定基座的轉換矩陣，求得6自由度機械手臂的運動學正解；通過數(shù)值迭代法進行了機械手臂運動學機械手臂運動學逆解的求解。
　　采用Matlab對關節(jié)機器人工作空間進行了仿真，運用Matlab機器人工具箱，建立了機械手臂的仿真模型，求得機器人運動學正解以及逆解。分析、驗證了機械手臂運動學