杨 光， 陈祝平， 肖 炜

（集美大学机械工程学院，福建 厦门 361021）

目前，水藻对水质污染和生态环境的破坏现象日益严重，引起国内外的广泛关注。加拿大、韩国、日本等国都开发了专门从事回收海面或江面水藻的环保船，江苏省航道局与江苏省船舶设计研究所共同开发的60吨打捞船[1]。这些机械打捞设备都是大型的，在相对比较小的湖泊中较难应用。小型清藻机的研制对于清理小型湖泊的水藻相对于人工可以节省大量的人力资源，在环境保护方面起到重要作用。

清藻机为单臂多关节结构，其打捞作业依靠各关节和耙爪的运动实现，其运动准确性和效率成为打捞作业的重要因素。3ds max是享誉世界的一款功能强大的三维动画软件，可以方便地实现三维视频效果，它与同类的动画设计软件相比有许多独特的特点：更为便利的动画制作，更为简洁的材质动画，丰富方便的造型功能和制作特技动画的功能[2-3]，适合清藻机的运动分析。

本文利用CAXA软件对结构进行建模，并基于多关节反向运动学，研究小型机械打捞装置运动，包括在3ds max程序中对其运动结构进行分层次，形成IK链，完成多关节连接的运动仿真。

1 清藻机工作机构

清藻机主要部件为底座、大臂固定盘、大臂、小臂和耙爪，大臂的俯仰通过安装在底座上的大臂液压油缸和大臂活塞杆驱动，小臂的俯仰通过安装在大臂上的小臂液压油缸和小臂活塞杆驱动，耙爪的俯仰由安装在小臂上的耙爪液压油缸和耙爪活塞杆以及两个连杆来实现。……