文章标题：无人艇回收绳驱动减摆系统运动学建模与分析

文章作者：李建, 雷舒媛, 王生海, 袁振宇, 张宸赫, 孙玉清
关 键 字：无人艇回收;绳驱动;运动学;减摆;起重机
文章摘要：为提升无人艇回收作业的效率与安全性，以直臂伸缩起重机为基础，提出一种绳驱动减摆系统。考虑到起重机的变幅、伸缩和起升动作，基于矢量闭合原理建立了系统的运动学逆解模型。针对系统欠驱动特性导致回收笼位姿难以精确求解的问题，构建了基于Newton-Raphson迭代法的运动学正解算法。采用Matlab编程实现模型与算法，并在Adams中搭建虚拟样机。理论分析与样机仿真对比结果显示，绳索长度的平均误差为2.46×10^-8 m，验证了逆解模型的正确性；多组数值分析表明回收笼平均位姿误差为1.07×10^-3 m和0.0429°，验证了正解算法的有效性；虚拟样机仿真结果显示系统减摆效果可达70.58%，证实了方案的可行性。本文研究成果可为后续进行绳索同步控制与吊重位姿控制研究提供理论参考。