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基于高压水射流的船体清刷机器人关键技术研究
| 论文题名： | 基于高压水射流的船体清刷机器人关键技术研究 |
| 关键词： | 高压水射流;船体清洗;清刷机器人;运动仿真;步态规划 |
| 摘要： | 船舶长期在海水中航行或抛锚，难以进行及时的维护保养，大量的难以清除的海洋污损物如藤壶等会附着在水线以下的船壁上，导致船壁表面不光滑、船舶航行时阻力增大、航速下降、油耗增加，一艘重度生长海生物的船舶的油耗会增加2-3倍。传统的船体清洗方式需占用船坞，成本高、劳动强度大、工作效率低、作业环境恶劣，因此，本文对基于高压水射流的多足式船体清洗机器人进行研究，机器人代替潜水员在船壁表面灵活运动，实现自动化船舶清洗作业，降低了劳动强度和作业成本，提高了工作效率。 本文根据水下环境、船体壁面状况、船体清洗的技术要求、机器人作业时受力情况，对机器人的吸附方式、运动方式、清洗方式和吸附力、机器人自由度等进行分析，对吸附装置、驱动系统等进行研究，完成了机器人总体方案设计、结构及关键部件设计；基于D-H理论建立了机器人的数学模型，对机器人的运动学性能进行研究，根据关节转角，分析了机器人摆动腿和支撑腿的位置和姿态；对机器人的动力学性能进行研究，解算位置、速度、加速度等参数，得到了机器人各关节的驱动力矩；完成了机器人虚拟样机设计并对机器人进行仿真研究，得到了机器人运动时的位置、速度、加速度、力矩、关节转角的关系以及各关节零部件的振型和固有频率；完成了机器人的步态和路径全遍历规划的研究、分析，对机器人足端点轨迹进行规划。 |
| 作者： | 荣婉婷 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 谭定忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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