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基于并联机构的大洋采矿补偿平台构型设计分析.pdf
基于并联机构的大洋采矿补偿平台构型设计分析66 郑相周 宾鸿赞 罗友高
文章编号!##$%’()’##*+%,-,%#
基于并联机构的大洋采矿补偿平台构型设计分析
郑相周 宾鸿赞 罗友高
摘要 船舶广义升沉 升沉 横摇 纵摇 运动补偿平台是大洋采矿系统的
! ) . . *
重要组成部分 按照大洋采矿补偿系统的要求 采用单位四元数变换方法 提
/ 0 0
出了一种新型的基于并联机构的补偿平台 针对由两个 构成的串并
/ %121
联混合并联机构 进行了工程可行性分析 指出了在确定的广义升沉运动参数
0 0
下 影响并联机构尺寸规格的主要参数 提出了油缸行程和最小连杆长度的极
0 0
限相贯线概念的优化原理 并进行了实例计算
0 / 郑相周 博士研究生
关键词 大洋采矿系统 广义升沉运动 并联机构 串并联混合机构
! 3 3 3%1213
中图分类号! 文献标识码!
42 5
按照船舶的惯用坐标系 船舶在海浪等的作用 两个平台相连的转动
0
下产生进退 纵摆 横摇 横移 横摆 副轴线平行/Q按分
) *. ) *. )
89:; =??
纵摇 升沉 平摇 六 支的对应 与机座相
*. ) *. ) *. ) * 0
8@AB 2CDEF GAH IA@
种运动 其中进退 横移 升沉分别是沿 轴 连的转动副轴线间的
0 . . . .
J K L
的移动 横摇 纵摇 平摇分别是绕 轴的转 夹角与中间平台上的
0 . . . .
J K L
动 这六种运动中 升沉 纵摇 横摇 称之为广义升 转动副轴线间夹角相
/ 0 . . )
沉运动 对大洋采矿系统的影响比较严重 因此必 等/
* 0
须进行补偿/ 由中间平台和静
国外大型的大洋采矿系统的采矿平台采用两 平台组成的并联机构
图P %121 串并联混合
个油缸补偿升沉运动 采用十字支撑万向节补偿横 当满足下述条件时0
0 补偿机构
摇和纵摇 运动补偿的目的是使采矿平台上的扬矿 静平台相对于中间平
/
管相对惯性系具有静止的位姿 因此可以看出 上 台只具有纯转动M’N!O三个连杆最外端的转动副
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