水下机械手动力学模型及力矩影响研究

高涵¹，张明路¹，张小俊^1,2，李琪³

1. 河北工业大学机械工程学院2. 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室3. 中国中车长春客车股份有限公司

摘 要：现阶段关于核电站多功能水下爬行机器人在水中运动受浮力、水阻力和附加质量力综合影响的动力学分析研究较少,因此综合考虑上述因素提出了微分变换法构建机械手简化水动力学模型并进行了仿真分析,同时研究了不同水阻力系数和附加质量力系数对水下机械手力矩的影响。仿真结果表明:在静水环境中,浮力力矩是搅水力矩的100倍;附加质量力系数对水下机械手搅水力矩的影响曲线吻合度高于水阻力系数,即附加质量力系数的影响小于水阻力系数。

关键词：水下爬行机器人;微分变换;浮力;水阻力;附加质量力;