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典型文献
线驱动仿海豹尾部推进机构设计与运动学分析
文献摘要:
仿生推进由于具有速度快、效率高、机动性好、噪声污染低等优势,在水下机器人领域备受青睐.基于对海豹尾部生物结构及运动特征的研究,提出并设计了一种基于线驱动原理并结合柔性铰链机构的仿海豹尾部摆动推进机构.该机构包括脊椎框架单元、骨盆单元、胫骨单元以及柔性尾鳍单元,其关节采用柔性铰链,并通过两侧弹性元件的对称布置,可实现由单一舵机驱动仿生推进机构实现周期性摆动动作.采用D-H参数法对推进机构进行运动学分析,确定了推进机构尾鳍末端点在世界坐标系中的坐标,研究了仿生推进机构等效连杆摆角参数(摆动角、摆动幅值、初始角)对推进机构摆动幅值的影响规律.根据运动学分析结果,采用序列二次规划法对设计的仿生推进机构等效连杆摆角参数进行了优化,获得了与海豹尾部摆动幅值一致的最佳运动参数;在与海豹相同的游动速度下,推进机构尾鳍末端点的摆动轨迹与生物海豹的摆动轨迹基本吻合,验证了优化分析的正确性.在空气中进行原理样机摆动实验,通过摄像机连续拍摄的运动序列图,获得了实验样机尾鳍的摆动轨迹拟合曲线,与优化后的理论曲线对比,进一步验证了仿海豹尾部推进机构设计与分析的正确性.
文献关键词:
仿海豹尾部推进机构;线驱动;柔性铰链;运动学分析;D-H参数法
作者姓名:
刘玉红;刘书赫;邓仕晗;李厚存;冯登雪
作者机构:
天津大学机械工程学院,天津 300072
引用格式:
[1]刘玉红;刘书赫;邓仕晗;李厚存;冯登雪-.线驱动仿海豹尾部推进机构设计与运动学分析)[J].天津大学学报(自然科学与工程技术版),2022(02):133-142
A类:
仿海豹尾部推进机构
B类:
线驱动,机构设计,运动学分析,仿生推进,机动性,噪声污染,水下机器人,生物结构,运动特征,柔性铰链,铰链机构,摆动,该机,脊椎,骨盆,胫骨,尾鳍,弹性元件,舵机驱动,动动,参数法,行运,端点,世界坐标,坐标系,连杆,摆角,序列二次规划法,佳运,运动参数,游动,优化分析,原理样机,摄像机,序列图,机尾,拟合曲线,设计与分析
AB值:
0.270885
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