隨著陸地資源日漸減少,人們逐漸把更多的目光投向了蘊含大量且豐富生物能源和礦物資源的海洋。隨著人類對海洋資源的不斷開發(fā)和利用意識的提高,作為實現(xiàn)海洋作業(yè)和科學考察重要的深海作業(yè)工具的水下機器人應運而生并蓬勃發(fā)展,而機械手作為機器人與外界環(huán)境相互作用的重要環(huán)節(jié),代替人類完成各種極端環(huán)境下艱難危險的工作,更是實現(xiàn)海洋資源開發(fā)過程中必不可少的裝備之一。但是,目前水下機械手采用的驅(qū)動方式均存在各自的不足,普遍存在體積和質(zhì)量比較大,響應速度比較慢,驅(qū)動傳動效率比較低的問題。自然界的許多生物經(jīng)過了數(shù)億萬年的進化,生物體本身具備了高效、精巧、卓越的生物運動功能和特性,從而為新型仿生驅(qū)動與傳動技術的研究提供了天然的生物藍本。因此,本文針對目前水下機械手普遍存在的驅(qū)動與傳動效率低的問題,以在水中具有顯著快速閉合運動特征的槍蝦螯部為研究對象,對其快速閉合運動機理進行了試驗與建模研究。本文通過試驗研究了槍蝦螯部的表面形態(tài)、斷層微結構、材料組成和力學性能。借助電鏡分析發(fā)現(xiàn)槍蝦螯部表面存在微凸、菱形溝槽和直線型條紋,呈現(xiàn)復合型非光滑表面;通過CFD仿真試驗和PIV流態(tài)顯示試驗分別驗證螯部非光滑形態(tài)和構形對運動的減... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

美國ALVIN號19世紀80年代，由法國研制的鸚鵡螺號載人潛水器在海洋探測領域投入使

科技大學研制的一種 HUST-8FSA 型號的水下機械手,雖然在關鍵決了需要密封、耐壓和防腐蝕等的問題。但是，因為采用電機驅(qū)動求在水下作業(yè)時，要求必須采用耐壓的殼體包裹住整個電機驅(qū)動電機的重量比較大,導致工作區(qū)域只能在 100 米范圍內(nèi)的淺海區(qū)暫時無法勝任深海區(qū)域作業(yè)[8]。號是由上海交通大學水下工程研究所的朱繼懋教授經(jīng)過將近十年成功研制出的具有自主知識產(chǎn)權的水下作業(yè)機器人，在該型號水下了 5 關節(jié)和 7 關節(jié)的機械手系統(tǒng)，機械手系統(tǒng)采用液壓驅(qū)動方式[ 年，浙江大學的顧臨怡課題組為 7000m 的載人潛水器研制開發(fā)了壓驅(qū)動作業(yè)機械手，但是，由于該機械手系統(tǒng)體積比較大，質(zhì)量比較業(yè)時的功耗比較高，因而將該機械手系統(tǒng)配置在小型的水下機器人[10]。

第 1 章 緒論]。14 年，由浙江大學研制開發(fā)出的海馬號遙控無人潛水器成功地進行了，并通過搭載在海馬號無人潛水器上的水下雙機械手系統(tǒng)出色地完成了物的取樣、海底地震儀的布置擺放、熱流探針的試驗以及水下纜線的布。該海馬號無人潛水器搭載的水下雙機械手作業(yè)系統(tǒng)也是采用的液壓驅(qū)]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]槍蝦攻擊過程的物理化學原理辨析[J]. 牟鈺清,林亞男,張樹永.  化學通報. 2016(07)
[2]鼓蝦科分類學研究進展[J]. 崔冬玲,沙忠利.  海洋科學. 2015(08)
[3]“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器液壓系統(tǒng)設計研究[J]. 邱中梁,胡曉函,焦慧鋒,范華濤.  液壓與氣動. 2014(02)
[4]超聲空化與聲致發(fā)光[J]. 安宇.  現(xiàn)代物理知識. 2013(04)
[5]電活性聚合物材料及其在驅(qū)動器中的應用研究[J]. 陳花玲,王永泉,盛俊杰,常龍飛,王延杰.  機械工程學報. 2013(06)
[6]新型人工關節(jié)驅(qū)動器材料研究[J]. 王莉,高春甫,鄭華君,楊嶸.  科技創(chuàng)新導報. 2010(32)
[7]基于氣動柔性驅(qū)動器的彎曲關節(jié)的基本特性研究[J]. 錢少明,楊慶華,鮑官軍,王志恒,張立彬.  中國機械工程. 2009(24)
[8]神奇的螳螂蝦[J]. 張守忠.  百科知識. 2009(23)
[9]3500米水下取樣型機器人（ROV）研制成功[J].   實驗室研究與探索. 2008(08)
[10]深海壓力適應型水下機器人壓力補償技術[J]. 章艷,羅高生,王峰,顧臨怡.  機電工程. 2007(04)

博士論文
[1]深海ROV液壓推進系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制方法研究[D]. 周鋒.浙江大學 2015
[2]模擬深水環(huán)境下雙機械手協(xié)調(diào)作業(yè)關鍵技術研究[D]. 申雄.華中科技大學 2013

碩士論文
[1]新型無鉛壓電陶瓷驅(qū)動器工藝與性能研究[D]. 姚萌.西安科技大學 2016
[2]水下助推機器人液壓驅(qū)動系統(tǒng)控制方法研究[D]. 曾端.電子科技大學 2016
[3]中國海鼓蝦屬（Alpheus Fabricius,1798）的分類學研究[D]. 崔冬玲.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2015
[4]基于人工肌肉的仿生關節(jié)驅(qū)動器研究[D]. 朱邦河.河南工業(yè)大學 2014
[5]基于EAP致動器的動態(tài)控制建模的基礎研究[D]. 傅丹丹.杭州電子科技大學 2014
[6]水下機械手液壓控制系統(tǒng)的設計與研究[D]. 胡曉函.蘭州理工大學 2010



本文編號：3504645