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作者:张红;龙圣均;侯灵霞;袁捷;李立华;
单位:长江大学机械工程学院;湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心;
摘要:为满足小型的生态景观水域和人工养殖水域的漂浮垃圾打捞需求,同时考虑打捞装置与生态环境之间的美观性以及协调性,研制了一种小巧灵活,环境适应性强的仿生打捞装置。通过运用仿生学原理和MeArm机械臂基础,创新设计了鹈鹕仿生打捞装置的嘴部下喙开合机构、下喙齿轮齿条杠杆滑槽机构、嘴部喉囊底部投放机构、颈部结构和打捞结构等,并提出一种双摇杆机构的三自由度连杆机械臂,满足了打捞装置对灵活性和承载能力的需求。通过应用Matlab仿真和有限元分析软件对仿生鹈鹕水面漂浮物打捞装置进行了运动范围、结构强度和动力学仿真分析,结果表明该设计的仿生装置结构可靠,同时经样机模型实验验证了设计方案的有效性和可靠性,为后续产品的进一步开发提供了理论和实验依据。
关键词:仿生鹈鹕;;打捞装置;;结构设计;;双摇杆机构;;静力学;;动力学
基金资助:“新工科背景下机械类专业协同创新型人才培养模式与实践研究”(JY2020099);; “超弹性合金的本构模型、尺寸效应和密封特性研究”(BH2T-GCJSYJY-2022-JS-274)