【摘要】：結(jié)合水下滑翔機(jī)在海洋中的較強(qiáng)續(xù)航能力,以及蛇形機(jī)器人在水中的良好機(jī)動性能,研制了一種具有兩者特性的新型水下滑翔蛇形機(jī)器人,它具有水下滑翔機(jī)續(xù)航時間長、航行距離遠(yuǎn),以及水下蛇形機(jī)器人機(jī)動性強(qiáng)、運動靈活的運動特性。對該水下滑翔蛇形機(jī)器人的滑翔運動性能進(jìn)行了試驗研究。首先對水下滑翔蛇形機(jī)器人的運動原理及關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計分析,其次對機(jī)器人的硬件及控制系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析,而且根據(jù)動量定理和動量矩定理,對機(jī)器人的滑翔運動方程進(jìn)行了推導(dǎo),并化簡到垂直平面。最后對平衡狀態(tài)進(jìn)行了仿真分析,對機(jī)器人的運動能力進(jìn)行了試驗驗證。試驗結(jié)果驗證了水下滑翔蛇形機(jī)器人機(jī)構(gòu)的有效性。
[Abstract]:Considering the strong ability of underwater glider in the ocean and the good maneuverability of snake robot in water, a new type of underwater gliding snake robot with both characteristics is developed, which has long life span of underwater glider. Long distance navigation, strong mobility and flexible motion characteristics of underwater snake-like robot. The gliding performance of the underwater gliding snake robot is studied experimentally. Firstly, the motion principle and joint structure of underwater gliding snake robot are designed and analyzed. Secondly, the hardware and control system of the robot are analyzed, and according to the momentum theorem and momentum theorem, The equations of gliding motion of the robot are deduced and simplified to the vertical plane. Finally, the balance state is simulated and the robot's motion ability is tested. The experimental results show that the mechanism of underwater gliding snake robot is effective.
【作者單位】： 中國科學(xué)院沈陽自動化研究所機(jī)器人學(xué)國家重點實驗室;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61333016)資助項目
【分類號】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 李立;王明輝;李斌;呂艷輝;郭憲;;蛇形機(jī)器人水下3D運動建模與仿真[J];機(jī)器人;2015年03期

2 溫浩然;魏納新;劉飛;;水下滑翔機(jī)的研究現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)[J];船舶工程;2015年01期

3 郁樹梅;王明輝;馬書根;李斌;王越超;;水陸兩棲蛇形機(jī)器人的研制及其陸地和水下步態(tài)[J];機(jī)械工程學(xué)報;2012年09期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 唐敬閣;李斌;李志強(qiáng);常健;;水下蛇形機(jī)器人的滑翔運動性能研究[J];高技術(shù)通訊;2017年03期

2 呂鴻冠;黃技;王天霖;黃斯慧;;基于AQWA的滑翔圓碟的水面漂移特性研究[J];艦船科學(xué)技術(shù);2016年23期

3 謝亞飛;盧振利;徐惠鋼;李斌;;蛇形機(jī)器人水中上浮下潛運動仿真研究[J];高技術(shù)通訊;2016年Z2期

4 盧振利;謝亞飛;劉超;單長考;李斌;;基于幅值調(diào)整法的蛇形機(jī)器人避障研究[J];高技術(shù)通訊;2016年Z1期

5 王樹新;宋揚;王延輝;牛文棟;雷智;;基于Sobol’法的Petrel-Ⅱ水下滑翔機(jī)能耗參數(shù)靈敏度分析[J];天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版);2017年02期

6 呂鴻冠;黃技;王天霖;黃斯慧;;新型無尾翼水下滑翔器升阻比性能的研究[J];海洋技術(shù)學(xué)報;2016年04期

7 劉同木;陳魯愚;;水下滑翔機(jī)海上試驗研究[J];海洋技術(shù)學(xué)報;2016年04期

8 魏建倉;楊廣澤;王洪達(dá);沙冶;鄭云鵬;;水下滑翔機(jī)縱垂面運動姿態(tài)分析[J];海洋測繪;2016年04期

9 謝亞飛;盧振利;徐惠鋼;波羅瓦茨·布朗尼斯拉夫;李斌;;水下蛇形機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計及蜿蜒游動研究[J];高技術(shù)通訊;2016年06期

10 CHANG Jian;LI Bin;WANG Chong;ZHENG Huaibing;LI Zhiqiang;;Evaluation Method on Steering for the Shape-shifting Robot in Different Configurations[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2016年01期

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊柯;王旭陽;葛彤;吳超;;Dynamic Model of Underwater Snake-Like Robot Using Kane's Method[J];Journal of Shanghai Jiaotong University(Science);2014年02期

2 郭憲;王明輝;李斌;馬書根;王越超;;基于最小無窮范數(shù)的蛇形機(jī)器人最優(yōu)力矩控制[J];機(jī)器人;2014年01期

3 張博;徐文;李建龍;;基于粒子濾波的AUV組合導(dǎo)航方法[J];機(jī)器人;2012年01期

4 俞建成;張艾群;金文明;陳琦;田宇;劉崇杰;;Development and Experiments of the Sea-Wing Underwater Glider[J];China Ocean Engineering;2011年04期

5 郁樹梅;馬書根;李斌;王越超;;蛇形機(jī)器人步態(tài)產(chǎn)生及步態(tài)分析[J];機(jī)器人;2011年03期

6 ;Design and Analysis of Gecko-like Robot[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2011年02期

7 王田苗;仲啟亮;孟剛;梁建宏;劉永軍;;仿鱷魚水陸兩棲機(jī)器人機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與試驗驗證[J];機(jī)械工程學(xué)報;2010年13期

8 趙濤;劉明雍;周良榮;;自主水下航行器的研究現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J];火力與指揮控制;2010年06期

9 葉長龍;馬書根;李斌;王越超;;三維蛇形機(jī)器人巡視者Ⅱ的開發(fā)[J];機(jī)械工程學(xué)報;2009年05期

10 ;DEVELOPMENT OF A SHAPE-SHIFTING MOBILE ROBOT FOR URBAN SEARCH AND RESCUE[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2008年02期

【相似文獻(xiàn)】

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1 ;蛇形機(jī)器人[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2001年01期

2 王握文;五碩士造“蛇”記——我國首臺蛇形機(jī)器人研制紀(jì)實[J];發(fā)明與革新;2002年01期

3 王握文 ,王振平;我國第一個蛇形機(jī)器人研制成功[J];中國科技獎勵;2002年01期

4 陳麗,王越超,李斌;蛇形機(jī)器人研究現(xiàn)況與進(jìn)展[J];機(jī)器人;2002年06期

5 李斌;蛇形機(jī)器人的研究及在災(zāi)難救援中的應(yīng)用[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2003年03期

6 ;蛇形機(jī)器人[J];中國制造業(yè)信息化;2005年11期

7 宋天麟;王立軍;;蛇形機(jī)器人的研究與開發(fā)[J];機(jī)械制造與自動化;2005年06期

8 小文;;蛇形機(jī)器人前途無量[J];科教文匯;2005年05期

9 盧亞平;宋天麟;;仿生蛇形機(jī)器人的設(shè)計及研究[J];微型機(jī)與應(yīng)用;2013年18期

10 ;蛇形機(jī)器人[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;1995年03期

相關(guān)會議論文 前5條

1 左志堅;李斌;馬書根;王智鋒;;蛇形機(jī)器人水下蜿蜒運動的仿真研究[A];第六屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集（1）[C];2008年

2 付洪威;姚紅串;金波;;蛇形機(jī)器人實驗教學(xué)方法的創(chuàng)新與研究[A];北京高教學(xué)會實驗室工作研究會2010年學(xué)術(shù)研討會論文集（下冊）[C];2010年

3 郁樹梅;馬書根;李斌;王越超;;水陸兩棲蛇形機(jī)器人的上浮和下潛步態(tài)研究[A];第九屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集Ⅰ[C];2011年

4 張代兵;譚紅力;潘獻(xiàn)飛;;蛇形機(jī)器人的分布式控制實現(xiàn)[A];全國第十五屆計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

5 張丹鳳;吳成東;李斌;;蛇形機(jī)器人被動蜿蜒避障運動的研究[A];第九屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集Ⅰ[C];2011年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 ;美國研制蛇形機(jī)器人[N];中國機(jī)電日報;2000年

2 丁珊;蛇形機(jī)器人檢測結(jié)腸疾病[N];科技日報;2013年

3 ;蛇形機(jī)器人將成援救新工具[N];新華每日電訊;2006年

4 文/朱青;機(jī)器蛇有“眼睛”能爬樓梯[N];北京科技報;2004年

5 編譯 楊孝文 任秋凌;勝似超人 機(jī)器蛇廢墟搜救[N];北京科技報;2006年

6 小 寒;中國機(jī)器蛇無孔不入[N];大眾科技報;2003年

7 記者 郭海方　通訊員 徐春浩;我省大學(xué)生研制出“機(jī)器蛇”[N];河南日報;2009年

8 本報特約記者 王握文;五碩士造“蛇”記[N];解放軍報;2001年

9 劉霞;未來隱形武器“騙術(shù)”更高明[N];解放軍報;2012年

10 王握文 王振平;我國首個蛇形機(jī)器人研制成功[N];新華每日電訊;2001年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 孫洪;攀爬蛇形機(jī)器人的研究[D];上海交通大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 郭燕;蛇形機(jī)器人的運動控制及步態(tài)優(yōu)化[D];華南理工大學(xué);2011年

2 林永光;一種具有空間關(guān)節(jié)的蛇形機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];燕山大學(xué);2006年

3 馮靜;蛇形機(jī)器人運動分析與建模及其在橋梁纜索檢測中的應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2011年

4 林維河;基于姿態(tài)規(guī)劃的攀爬蛇形機(jī)器人研究與實現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2015年

5 李立;蛇形機(jī)器人水下運動仿真及控制的研究[D];沈陽理工大學(xué);2015年

6 王洪濤;面向行星表面探測的蛇形機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計與控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 施明鑾;多體節(jié)蛇形機(jī)器人運動控制研究與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

8 徐兵;基于四邊形機(jī)構(gòu)的蛇形機(jī)器人設(shè)計[D];東北大學(xué);2014年

9 陳春煦;攀爬蛇形機(jī)器人運動控制與關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩分析[D];華南理工大學(xué);2016年

10 麥日升;蛇形機(jī)器人的運動學(xué)與動力學(xué)分析[D];華南理工大學(xué);2016年

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