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柔性机器人水下运动的建模与仿真(1)(2)

2014-08-06 01:13 的尺寸与宽度相等，并假设在整个仿真过程中的值保持不变。 图1 柔性机器人模型作用在柔性机器人上的力有以下5个：驱动力，重力，浮力，运动过程中受到水的阻力，机器人自身对本体形变的约束力。根据牛顿第二定律推导出其运动学方程：本文取竖直向下和水平向右为正方向。是一个对角线矩阵，对角线上的元素是机器人质量集中分布的点。其形式为形式为：是顶点的位置向量。分段的驱动力可通过下面的公式计算：，其中代表柔性机器人分段在驱动力、约束力均为0的状态下的长度，系数的单位是。柔性机器人分段在主动产生变形的情况下的弹性系数为，在受外力作用产生形变所体现的弹性系数为，、的单位均为。虎克定律的变形形式被称为硬度（Curtin et al. 2000），主动硬度和被动硬度可以用来计算弹性系数，本文取，柔性机器人首尾方向：，