水下機(jī)器人對(duì)于壓力的測(cè)試

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水下機(jī)器人對(duì)于壓力的測(cè)試

外骨骼機(jī)器人在軍工，康復(fù)等領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越成熟。但是在水下的應(yīng)用還比較空白，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)水下機(jī)器人的精確控制，必須先對(duì)水下機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，得出控制參數(shù)模型。本文采用CFD模擬方法進(jìn)行了前處理、求解、后處理得到人體模型在水下的受力情況。

外骨骼機(jī)器人和人體綁在一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體是主要的受力截面，所以可以只需考慮人體在水下受力即可得到人機(jī)耦合后的粗略受力情況。外骨骼機(jī)器人以一定的頻率和速度帶動(dòng)穿戴人員前進(jìn)和雙腿進(jìn)行擺動(dòng)，所以雙腿運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性，采用二維網(wǎng)格模型即可滿足求解需求。根據(jù)表格1所提供的亞洲人的各部位尺寸和身高的比例，對(duì)二維模型中的人體進(jìn)行建模。

采用擴(kuò)散光順?lè)椒ㄟM(jìn)行非結(jié)構(gòu)動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格的更新。采用這樣的方法得到人體在水下一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中，網(wǎng)格更新如圖所示。

Fluent提供了多種湍流模型，我們選擇標(biāo)準(zhǔn)k?ε模型，以長(zhǎng)度和速度為變量，進(jìn)行求解。