水下机械臂的建模和控制-一个例子,船舶与海洋工程外文翻译
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译文字数: | 4084 字 (节选翻译) | 译文格式: | Doc.docx (Word) | 更新时间: | 2018-05-06 |
水下机械臂的建模和控制-一个例子,船舶与海洋工程外文翻译,水下机械手,运动学和动力学,仿真控制
译文(字数:4084):
摘要:
这篇文章介绍了一种对于多机械臂水下机器载体的闭环运动模型。该模型包括了载体本体及m个拥有n个连杆的机械臂。这个模型是通用模型,实际上适用于任意数量的机械臂及任意数量的连杆。该模型还考虑了四种主要的由流体产生的因素,分别为:附加质量、形状阻力、流体的加速度以及浮力。本文所用双机械臂水下机器载体作为例子,来说明该运动模型的控制策略。通过对载体本体以及机械臂的运动追踪,可以体现出该模型对非线性反馈的控制策略。结果证明,该运动模型成功解耦并线性化该装置的运动,因此实现了本体和机械臂之间的协调控制。
介绍
水下机械臂可以极大地提高海洋工程建设的能力,然而水下机械臂的控制策略相比陆基机械臂来说仍旧不成熟。一方面原因是因为水下机械臂没有准确的运动模型。复杂的海洋环境产生的水动力效应,使得无法对水下机械臂的反馈进行精确测量,因此目前大部分的水下机械臂的控制策略主要为没有模型的自适应控制和粗放式的运动模型控制。此时需要更精准的运动模型来提高机械臂的可操作性。水下机械臂的建模比陆上机械臂拥有更多地自由度,因为其本体可以移动,同时每个机械臂及其连杆也能移动,复杂的海洋环境也给建模带来新的挑战。因此我们需要一种高效的建模方法来同时解决高自由度和工作环境复杂的问题。
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