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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种用于水下机器人-机械臂系统的Adams/Matlab联合仿真方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115618574B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211172636.5，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种用于水下机器人-机械臂系统的Adams/Matlab联合仿真方法是由高剑;高磊峰;陈依民;伍鑫;张昊哲;杜晓旭;潘光设计研发完成，并于2022-09-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于水下机器人-机械臂系统的Adams/Matlab联合仿真方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种用于水下机器人‑机械臂系统的AdamsMatlab联合仿真方法，通过Adams软件采用广泛流行的多刚体动力学理论中的拉格朗日方程方法自动建立系统的动力学模型，Matlab软件中的可视化仿真工具Simulink建立控制系统，从而对水下机器人‑机械臂系统进行仿真，得到对应输入下机械臂的作业对本体的耦合影响作用。

本发明授权一种用于水下机器人-机械臂系统的Adams/Matlab联合仿真方法在权利要求书中公布了：1.一种用于水下机器人-机械臂系统的AdamsMatlab联合仿真方法，其特征在于步骤如下： 步骤1：在Creo三维建模软件中对水下机器人-机械臂系统的各个部件进行实体建模，并在Creo软件中进行装配得到水下机器人-机械臂系统的装配体，并保存为Parasolid*.x_t格式文件； 步骤2：在Adams中创建新模型，并将上一步骤中生成的Parasolid*.x_t格式文件导入模型； 步骤3：对新导入的模型各个部件进行材料属性定义，由Adams自动求解得到各个部件的质量特性、惯性属性以及质心位置； 步骤4：根据机械臂实际的运动情况为各个关节施加约束，添加运动副；所述的运动副包括固定副和旋转副； 步骤5：对各个运动副施加驱动力矩，后续定义为输入变量，作为Matlab联合仿真中Adams的输入； 步骤6：利用AdamsView模块试验运行水下机器人-机械臂系统在重力作用下的仿真，根据仿真结果确认机械系统的建模正确无误； 步骤7：对机械臂添加水动力，采用Adams中三分量广义力来模拟机械臂所受到的水动力； 步骤8：确定Adams的输入输出变量，在定义输入变量前将步骤6用于试验分析的驱动输入改为0，其中输入变量为机械臂各个转动关节的驱动力矩，输出为机械臂各个关节角的变化量； 步骤9：在AdamsControls模块选择确定之前建立好的输入输出单元变量，并选择联合仿真控制软件为Matlab，分析类型为非线性，求解器选择交互式的FORTRAN，从而生成.m、.cmd、.adm、.txt四个文件以便Matlab加载调用； 步骤10：在Matlab中运行.m文件加载该模型的相关参数以及输入输出，并在命令行输入adams_sys，即Adams与Matlab接口命令，显示adams_sys的模块窗口； 步骤11：将adams_sys的模块窗口中的adams_sub模块以及输出模块拖拽到新建的Simulink窗口中并设置软件交互仿真参数； 步骤12：在步骤11中新建的Simulink窗口里进行控制系统建模，所述的控制系统包括机械臂的轨迹发生器、PD控制器和系统的姿态反馈系统，其中轨迹发生器包括逆运动学解算和轨迹规划； 步骤13：对机械臂的轨迹发生器中的逆运动学解算部分进行数学建模，从而得到机械臂末端执行器到达期望位置时机械臂的姿态，即机械臂的各个期望关节角； 步骤14：在步骤13已求得的期望关节角的基础上进行轨迹规划得到机械臂各个关节角的函数变化过程； 步骤15：将步骤14中计算得出的各关节角的函数变化过程作为输入即期望轨迹，与输出实际轨迹来的姿态反馈信息进行作差得到关节角的误差，输入到PD控制器，在PD控制器的作用下输出的力矩直接作用于机器人-机械臂系统从而使系统运动构成完整的仿真系统；设置Matlab仿真参数，执行水下机器人-机械臂系统的联合仿真，从而得到机械臂的关节角实际变化过程、耦合影响作用下机器人姿态的变化和其产生的速度与加速度。

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