深海采样机器人的概念设计
李柏翰1，干静1，周甜1，罗广顺1，张晶2，尤毅恒2
（1.四川大学 制造科学与工程学院，四川 成都 610065；2.四川大学 艺术学院，四川 成都 610065）
摘要：深海采样机器人是期望5000 m潜深，1000 m作业半径，具备生物、热液以及矿石采样的作业工具，同时具有在海底行走和双重能源输入等功能，匹配已有的海底实验室。运用系统工程学对机器人系统进行模块化设计，借鉴深海保真采样、7自由度机械手等诸多技术，创造出具有主要结构和零部件的深海采样机器人系统。然后利用Numbs曲面建模和光线追踪技术将概念可视化，进行真实感表现。最后通过与Lumion软件的结合，模拟海洋环境，呈现出具有一系列完整采样动作的深海机器人。
关键词：深海；机器人；采样；保真；行走底座；对接；机械手
中图分类号：TB472 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1006-0316.2016.05.011
文章编号：1006－0316 (2016) 05－0044－07
Conceptual design of the deep-sea sampling robot
LI Bohan1，GAN Jing1，ZHOU Tian1，LUO Guangshun1，ZHANG Jing2，YOU Yiheng2
( 1.School of Manufacturing Science and Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China; 2.Arts College, Sichuan University, Chengdu 610065, China )
Abstract：Deep-sea sampling robot is expected to 5000 meters deep, 1000 meters operating radius, which is a kind of operating tool with the abilities of biological, hydrothermal fluid and ore sampling. Meanwhile, it is able to walk on the seabed and has the strength of double electrical energy input, with the aim to match the subsea laboratory. The article adopts the systems engineering to modularly design the robotic system, and draws on the experience of a series of advanced technology: deep-sea fidelity sampling technique, and 7 degrees of freedom mechanical arm, creating a deep-sea sampling robot system with the main structures and parts Then using Numbs modeling and ray tracing techniques to visualize and authenticity the concept. At last, by combining with Lumion software to simulate marine environment, it will show a deep-sea sampling robot with a series of complete sampling operations.
Key words：deep-sea；robotics system；sampling；fidelity；walking base；docking；mechanical arm
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收稿日期：2016－03－07
作者简介：李柏翰（1992－），男，陕西商洛人，硕士研究生，主要研究方向为产品设计、计算机辅助工业设计等；干静（1968－），女，重庆人，教授、硕士生导师，主要研究方向为产品设计、计算机辅助工业设计、机械设计等。
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