李　琪，　朱雅乔

(1.中车长春轨道客车股份有限公司 国家轨道客车工程研究中心车体研发部，吉林 长春　130000;2.天津中德职业技术学院 航空航天与汽车学院，天津　300350)



水下机械手水动力学模型及仿真

李琪1，朱雅乔2

(1.中车长春轨道客车股份有限公司 国家轨道客车工程研究中心车体研发部，吉林 长春130000;2.天津中德职业技术学院 航空航天与汽车学院，天津300350)

摘要：以Morison公式为基础，研究了浮力、水阻力、附加质量力对水下机械手的影响，结果表明，在各影响因素中，浮力影响最大，水阻力和附加质量力引起的水动力很小.以大臂关节为例分析了不同水阻系数和附加质量力系数对搅水力矩的影响，水阻力系数对搅水力矩的影响较大，而附加质量力系数对搅水力矩的影响较小.

关键词：水下机械手；水动力学模型；轨迹规划

水下机械手动力学要考虑水环境的影响，在水下机械手动力学研究中，通常是将水环境影响参数(浮力、水阻力、附加质量力、流体加速力等)融入一般机器人动力学建立的方程中[1-2].目前，对水下机械手动力学模型的研究主要采用半理论、半经验的方法，在动力学模型的基础上建立水下机械手水动力学模型[3-4].本文在对关节空间进行轨迹规划的基础上，采用数值计算、定量分析的方法对比水下机械手在空气中和水体中的动力学特性.

1水下机械手动力学模型

对比非水下机械手的动力学方程，建立水下机械手的动力学方程如下：

(1)

C111=0，

C222=0，

C333=0,

C131=2(I3yy-I3xx)s23c23,

C212=0,

C312=0,

C323=0,

G1=0,

由于……