文献类型：期刊文章

作　　者：杨青宇[1] 任凭[1] 王浩[1]

YANG Qingyu;REN Ping;WANG Hao(Engineering College,Ocean University of China,Qingdao 266100,China)

机构地区：[1]中国海洋大学工程学院自动化及测控系,山东青岛266100

出　　处：《水下无人系统学报》

基　　金：中央高校基本科研业务费(201964014)。

年　　份：2024

卷　　号：32

期　　号：5

起止页码：891-900

语　　种：中文

收录情况：JST、UPD、ZGKJHX、普通刊

摘　　要：作为一种具有强非线性、强耦合、时变、冗余且高维度的复杂系统,水下机器人-机械臂系统(UVMS)的建模、运动控制和稳定性研究都具有较大的难度。在动力学建模中,对于自由度较高的复杂UVMS,采用传统拉格朗日方程建模,需要对广义坐标向量和其导数分别进行求导和求偏导操作,会面临符号求导计算量大、建模效率低等问题。因此,文中基于类拉格朗日方法提出一种适用于6+n自由度UVMS的动力学简化建模方法,以减少符号化公式推导的运算量,提高建模效率与结果的准确性。最后结合BlueROV水下机器人与Reach Alpha水下机械臂的实物参数对所建立的模型进行了数值仿真,实验结果验证了UVMS的复杂耦合性。基于文中方法建立的动力学模型具有明确、清晰的方程形式,能够为控制算法研究与耦合力优化提供有力支撑,为动力学参数设计与轨迹规划研究提供参考。

关 键 词：水下机器人-机械臂系统  类拉格朗日方程  简化建模  

分 类 号：TJ630.33] U664.82]