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作者：王玉红;周朋;张培豪;
单位：浙江大学海洋学院;中国科学技术大学工程科学学院;
摘要：海底地层钻探机器人主要依靠前端钻头向前钻进破土实现在海底沉积物中的探测，钻头的进给速度和转动速度与钻头所受的土壤阻力密切相关，进而影响机器人在土层中的运动特性。该文通过设计地层钻探平台，获得在钻进过程中钻头运动参数与其所受阻力的关系，以及钻头在真实工作条件下机器人运动参数与钻进力和扭矩的关系，并通过仿真计算进行验证。该实验系统包括试验台支架、模拟南海海底沉积物土壤参数配置的饱和黏土、可编程电动推拉丝杠机构、力学传感器装置及上位机软件系统。实验结果表明，在一定钻进深度范围，对于轴向阻力，在相同转速下，钻进速度越大受到的轴向阻力越大；在相同钻进速度下，转速越大受到的轴向阻力越小；对于扭矩，在同一钻进速度下，转速越大扭矩越大；在同一转速下，不同进给速度钻头所受扭矩差别较小。
关键词：海底地层;;钻探;;钻头阻力;;测试平台
基金资助：广东省自然资源厅海洋经济发展专项基金(海洋六大产业)项目(粤自然资合[2024]34号)
