本文以水下平台为载体,设计了一水下作业型机械手,建立了其运动学和动力学方程。在此基础上对机械手的轨迹规划进行了研究,给出了实时生成轨迹的方法。利用机械系统动力学仿真软件ADAMS,对机械手的运动学、动力学分析和仿真技术进行了较深入、系统的研究,优化了其结构,并利用仿真数据计算出电机的主要参数。 在机械手的仿真分析方面,阐述了如何利用SolidWorks建立ADAMS需要的仿真模型,并对模型进行了参数化的建立和敏感性研究。 针对水下的特殊环境,在ADAMS中建立了水下机械手模型,并在模型中加入了水流干扰的模拟条件进行仿真,得出了运动学和动力学参数的仿真数据结果。 结合机械手动力学的特点,给出两种动力学分析方法。第一种是典型操作任务的动力学方法,利用该方法求解出典型操作任务下的各个运动参数,给出动力学优化目标函数,优化了机械手的结构;第二种是无路径搜索方法,利用该方法计算出机械手全工作空间内的极限载荷,得出仿真数据,用得到的数据计算出伺服电机的主要性能参数,为电机的选择打下基础。 本文从水下机械手的运动学、动力学参数设计角度出发,利用机械系统仿真软件ADAMS建立了一套设计和分析水下机械手的方法,解决了水下机械手本体设计中参数无法精确确定的难题,提高了水下机械手的设计精度。对快速、准确地开发水下作业型机械手,提高水下机械手性能具有重要意义。