随着海洋资源探索研究的深入,水下机器人的功能越来越受到世界各国的重视。作为一种通用作业工具,水下机械手一直是作业型水下机器人的首选配置。本文针对深海水下机械手作业环境恶劣、能源供给有限、系统高度非线性及时变等难题,对七功能水下机械手的相关技术进行研究。通过对国内外水下机械手的分析,根据机械手整体集成化的设计思想,并结合水下作业的具体要求,提出七功能水下机械手总体设计的可行性方案,确定七功能水下机械手的技术指标、驱动方式及材料,并设计七功能水下机械手的机械结构,对其结构参数进行比较选取,利用Pro/E完成机械手的三维结构设计,并利用有限元方法对其进行强度分析。本文将自适应控制理论引入七功能水下机械手位置伺服控制系统,建立七功能水下机械手位置伺服控制系统的数学模型,并对其特性进行分析。采用模型参考自适应控制策略对其进行控制,并与PID控制进行仿真比较,仿真结果表明,采用模型参考自适应控制比采用PID控制策略有更好的适应性,能有效地抑制模型化误差、外界干扰及系统本身参数变化等影响,使被控对象的输出渐近一致地跟随参考模型的输出,改善了系统的动态性能、精度、稳定性和响应速度。