在蹼泳比赛项目中,新型三维立体外形的脚蹼的推进性能明显优于以前的平脚蹼,为了说明此问题,文中选取两个新型冠军蹼原型和一个平板冠军蹼原型为试验对象,对每一个蹼进行了不同水速、不同摆频和不同摆幅的系列比较试验,记录了蹼运动过程中三个自由度的力和力矩及蹼的角位移随时间变化的数据和曲线.通过对试验曲线的重复性和稳定性的分析,证实了新型三维立体外形脚蹼的推进性能的优越性.

面向水下环境大范围精细作业需求,对水下大臂展机械手系统进行动力学建模和关节驱动力矩求解分析。首先,基于D-H理论对水下大臂展机械手进行正、逆运动学分析,求解各连杆速度与加速度;然后,构建水下大臂展机械手的动力学模型,使用莫里森公式和D-H理论完善动力学模型中的水动力项,采用拉格朗日法求解整机的净浮力、惯性力、离心力、科氏力与末端负载力项,得出各关节所需驱动力矩和关节角、环境水流速度以及末端负载之间的函数关系;最后,针对具体作业场景,得出环境水流速度、目标负载转运下机械手各关节所需驱动力矩,为水下大臂展机械手设计提供理论支撑。

为测量低速域水下遥控机器人水动力系数,设计了一套水下遥控机器人水动力试验系统。通过水动力仿真模拟获得水下遥控机器人模型合适的壁面距离,以及以最大设计速度与角速度运动时受到的水动力与水动力矩。根据仿真结果确定负载需求,设计了包括由卷扬机和直线导轨驱动的拖曳试验台以及由伺服电机与旋转减速器驱动的旋转试验台的试验系统。