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摘要
针对大型水下航行器的大通径矢量推进器喷管全方位操纵需求，提出喷口具备全向偏转功能的一个四关节串联机构的实现方案。结合该机构所具有的冗余自由度的特点，以关节旋转角度范围为约束条件，关节角度单位增量最小为目标，提出一种求解关节角的“拟合-寻解”局部最优算法。以一组关节间端面夹角依次为15°，-30°，30°，-15°的四关节串联式喷管配置参数为例，基于本求解算法得到了实现喷口全方位摆动控制的各关节角的控制面。分析表明，这种四关节型式可以满足水下矢量推进的全方位摆动要求，同时具备避免关节运动范围超限的能力。该研究结果可为此类机构在大型矢量推进器上的应用提供理论依据和分析方法。
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单位武汉第二船舶设计研究所; 华中科技大学
