CN112429181A - 一种适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器及其工作方法 - Google Patents

一种适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种适用于水下航行器‑机械手系统的姿态补偿耦合器及其工作方法，属于海洋探测装备领域，包括水下航行器、机械手以及姿态补偿耦合器，底板上部两侧固定设置有一对下层导轨，两下层导轨上均滑动设置有下层滑块，两下层滑块之间设置有一下层滑块连接板；下层滑块连接板的上部两侧设置有一对上层导轨，两上层导轨上均滑动设置有上层滑块，两上层滑块之间设有托盘，托盘上设置机械手；底板上设置有控制器。本发明能够消除多种因素引起的水下航行器姿态变化对机械手臂末端定位精度的影响，从而有效提高机械手臂末端的定位精度，保证在水下工作时机械手的姿态稳定性，提高水下航行器‑机械手系统的工作能力与效率。

Description

一种适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器及其 工作方法
技术领域
本发明涉及一种适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器及其工作方法，属于海洋探测装备技术领域。
背景技术
随着海洋科技的快速发展，人们对于海洋的探索越来越深入，水下航行器已经成为人们探索海洋不可或缺的深海装备。水下航行器需要机械手系统辅助才能执行水下探测、取样等作业任务。水下机械手通常作为作业单元安装在水下航行器上，通过水下航行器控制机械手完成预期动作。水下航行器是无根系统，受到水下洋流冲击等扰动作用影响时，水下航行器会发生抖动，产生姿态变化，导致机械手末端定位精度降低。此外，机械手执行动作时，将向水下航行器施加反作用力，也会导致水下航行器产生姿态变化，进而影响机械手的末端定位精度。
目前，水下航行器与机械手之间为刚性连接，水下航行器发生姿态变化后，依靠安装于水下航行器的螺旋桨推进器以及角度或者垂向重心调整机构来调控水下航行器的姿态。如申请号为201910351493.6的发明专利公布了一种带有机械臂的水下机器人，采用螺旋桨推进器来实现在水中的运动，但螺旋桨推进器的响应速度较慢，无法实现快速姿态补偿，并且螺旋桨推进器的启动和停止会对水下航行器产生冲击力，姿态补偿效果不佳。
申请号为201810506717.1的发明专利公布了一种水下机器人重心辅助调节系统及控制方法，通过在水下机器人上安装辅助调节机构，利用伺服电机驱动移动滑块来实现水下机器人的重心调节，以补偿水下机械臂在运动过程中对水下机器人重心垂向变化的影响，但是通过调节重心只能间接补偿姿态变化，响应速度也较慢。
因此，仅依靠螺旋桨推进器或者垂向重心调整装置进行水下航行器的姿态补偿，无法消除水下航行器姿态变化对机械手末端定位精度的影响，难以有效提高机械手末端的定位精度。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器及其工作方法，能够显著消除多种因素引起的水下航行器姿态变化对机械手臂末端定位精度的影响，从而有效提高机械手臂末端的定位精度，保证在水下工作时机械手的姿态稳定性，提高水下航行器-机械手系统的工作能力与效率。
本发明采用以下技术方案：
一种适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器，包括水下航行器、机械手以及设置在水下航行器和机械手之间的姿态补偿耦合器，所述姿态补偿耦合器包括底板，所述底板与水下航行器固定连接，所述底板上部两侧固定设置有一对互相平行的下层导轨，一对下层导轨上均滑动设置有一下层滑块，两下层滑块之间固定设置有一下层滑块连接板，下层滑块连接板能够沿下层导轨长度方向滑动；
所述下层滑块连接板的上部两侧固定设置有一对互相平行的上层导轨，上层导轨的(长度)设置方向与下层导轨的(长度)设置方向相垂直，一对上层导轨上均滑动设置有一上层滑块，两上层滑块之间固定设置有一托盘，托盘能够沿上层导轨长度方向滑动，所述托盘上固定设置所述机械手；
所述底板上还设置有控制器，所述控制器用于驱动下层滑块连接板相对于下层导轨长度方向的运动，以及托盘相对于上层导轨长度方向的运动，实现机械手两个自由度的姿态补偿。
优选的，所述底板上设置有下层丝杠、下层电机和下层支座，所述下层丝杠设置在一对下层导轨之间，所述下层电机和下层支座均固定于底板上，所述下层丝杠一端与所述下层电机固定连接，下层丝杠另一端与下层支座旋转连接，所述下层丝杠与下层滑块连接板也旋转连接，在下层电机的驱动下，下层丝杠旋转，能够带动下层滑块连接板连同下层滑块沿下层导轨的长度方向运动；
所述下层滑块连接板上设置有上层丝杠、上层电机和上层支座，所述上层丝杠设置在一对上层导轨之间，所述上层电机和上层支座均固定于下层滑块连接板上，所述上层丝杠一端与所述上层电机固定连接，上层丝杠另一端与上层支座旋转连接，所述上层丝杠与托盘也旋转连接，在上层电机的驱动下，上层丝杠旋转，能够带动托盘连同上层滑块沿上层导轨的长度方向运动；
所述控制器与下层电机和上层电机均连接。
在控制器控制信号的作用下，下层电机通过下层丝杠驱动下层滑块连接板运动，上层电机通过上层丝杠驱动托盘运动，实现机械手两个自由度的姿态补偿。
优选的，所述水下航行器周向固定安装有4个螺旋桨推进器，垂向固定设置有2个螺旋桨推进器。
优选的，所述底板为矩形，一对下层导轨通过螺钉固定连接在底板上部两侧，一对上层导轨也通过螺钉固定在下层滑块连接板的上部两侧。
优选的，所述下层滑块连接板与下层丝杠之间，以及托盘与上层丝杠之间均通过一过渡块配合安装；
所述下层滑块连接板/托盘底部设置有一凸块，该凸块与下层滑块连接板/托盘为一体结构，所述过渡块上部设置有一凹槽，所述凹槽内部左端固定有一左缓冲弹簧，凹槽内部右端固定有一右缓冲弹簧，所述凸块位于凹槽内的左缓冲弹簧和右缓冲弹簧之间，并能够在左缓冲弹簧和右缓冲弹簧之间移动。
本发明中，由于下层滑块连接板及托盘上部均有一定的重量，所以，凸块只需放置在凹槽内，且能在左、右缓冲弹簧的作用下在凹槽内滑动即可，不会出现凸块与凹槽上下相互脱离的情况。
为进一步增加稳定性，在凹槽底部优选设置有一用于限制凸块竖向位移的限位槽，所述凸块底部设置有一与限位槽相配合的滑块，滑块嵌入限位槽内能够防止凸块与凹槽上下相互脱离，且不影响凸块相对于凹槽的左右相对滑动。
此处的限位槽的结构不作限定，可采用现有常规结构。
当水下航行器发生姿态变化时，在左、右缓冲弹簧的阻力作用下，机械手位置在短时间内保持恒定，从而增强了姿态补偿效果，并降低了电机所需的驱动力。
优选的，所述下层滑块连接板与下层丝杠之间，以及托盘与上层丝杠之间均通过一过渡块配合安装；
所述过渡块上部两端分别固定安装有左柱塞缸和右柱塞缸，左柱塞缸的无杆腔通过液压管路与右柱塞缸的无杆腔连接，液压管路上设置有节流阀，节流阀的作用是调节液压管路的流通面积，从而调节液压管路中液压油的流速，进而调节双向柱塞在左柱塞缸/右柱塞缸中的运动速度；
所述下层滑块连接板/托盘底部固定设置有一双向柱塞连接，双向柱塞的左侧插入到左柱塞缸的缸筒内部，双向柱塞的右侧插入到右柱塞缸的缸筒内部，双向柱塞能够在左柱塞缸和右柱塞缸构成的空间内左右滑动，所述左柱塞缸的无杆腔和右柱塞缸的无杆腔内部分别安装有左缓冲弹簧和右缓冲弹簧，左柱塞缸的无杆腔和右柱塞缸的无杆腔内部均充满液压油。
本发明中，双向柱塞、左柱塞缸、右柱塞缸、液压管路、节流阀构成阻尼器，当水下航行器发生姿态变化时，在阻尼器的阻尼作用下，机械手位置变化速度降低，其原理为：
节流阀能够使液压管路的流通面积减小，液压油流过节流阀时，受到的阻力增大，导致液压油的流速降低；
当双向柱塞向左运动时，左柱塞缸无杆腔内的液压油受到双向柱塞的挤压，通过液压管路流到右柱塞缸的无杆腔，此时液压管路的节流阀起作用，使液压油的流动速度较慢，对双向柱塞产生阻尼作用，从而使双向柱塞的运动速度也降低，当双向柱塞向右运动时，也产生相同的效果；
另外，在左、右缓冲弹簧的阻力作用下，机械手位置在短时间内保持恒定，从而增强了姿态补偿效果，并降低了电机所需的响应速度和驱动力。
值得注意的是，阻尼器提供阻尼作用，缓冲弹簧提供阻力作用，两者原理不同。
一种上述适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器的工作方法，当水下航行器发生姿态变化时，与控制器连接的姿态传感器将姿态偏移信号传递给控制器，控制器根据姿态偏移信号计算控制信号，控制器分别向下层电机和上层电机发出电流控制信号，下层电机控制下层丝杠旋转，驱动下层滑块连接板沿下层导轨运动，从而补偿水下航行器横向姿态变化引起的机械手末端位置偏移量，上层电机控制上层丝杠旋转，驱动托盘沿上层导轨运动，从而补偿水下航行器纵向姿态变化引起的机械手末端位置偏移量。
例如：当姿态传感器检测到水下航行器在横向发生向左的姿态偏移时，姿态传感器向控制器发出姿态偏移信号，控制器根据姿态偏移信号计算控制信号，控制器将向下层电机发出电流控制信号，使下层电机沿顺时针方向旋转，进而驱动下层丝杠沿顺时针方向旋转，使得下层滑块连接板沿下层导轨向右运动，从而补偿水下航行器在横向的向左姿态偏移引起的机械手末端位置的向左偏移量。
通常，水下航行器均单独安装或与控制器集成安装有姿态传感器，并且，控制器根据姿态偏移信号计算控制信号的计算方法已经很成熟，也不属于本发明的内容，可参考现有技术进行，此处不再赘述。
本发明中未详尽之处，均可采用现有技术进行。
本发明的有益效果为：
本发明利用电机、丝杠与导轨的配合，依靠电机的驱动，能够实现水下机械手两个方向的快速移动，从而有效补偿水下航行器纵向和横向姿态变化引起的机械手末端位置偏移量。利用带缓冲弹簧的过渡块与丝杠配合，能够保证水下航行器姿态变化时机械手位置在短时间内保持恒定。利用带缓冲弹簧和柱塞缸的过渡块与丝杠配合，能够保证水下航行器姿态变化时机械手位置在短时间内保持恒定，并且降低机械手的位置变化速度，增强了姿态补偿效果，并降低了电机所需的响应速度和驱动力。
附图说明
图1为本发明的水下航行器-机械手系统的整体结构示意图；
图2为本发明的水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器的整体结构示意图；
图3为本发明的水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器的下层结构示意图；
图4为本发明的水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器的传动机构示意图一；
图5为本发明的水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器的传动机构示意图二；
图6为本发明的水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器的传动机构示意图三；
图7为图6中过渡块与左柱塞缸、右柱塞缸的安装关系示意图；
图8为某一限位槽的截面示意图；
其中，1-水下航行器，2-姿态补偿耦合器，3-机械手，4-螺旋桨推进器，5-底板，6-下层导轨，7-下层滑块，8-下层电机，9-下层丝杠，10-下层支座，11-上层导轨，12-上层滑块，13-上层电机，14-上层丝杠，15-上层支座，16-托盘，17-控制器，18-螺钉，19-下层滑块连接板，20-左缓冲弹簧，21-右缓冲弹簧，22-过渡块，23-左柱塞缸，24-双向柱塞，25-右柱塞缸，26-节流阀，27-液压管路，28-凸块。
具体实施方式：
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，但不仅限于此，本发明未详尽说明的，均按本领域常规技术。
实施例1：
一种适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器，如图1-7所示，包括水下航行器1、机械手3以及设置在水下航行器1和机械手3之间的姿态补偿耦合器2，姿态补偿耦合器2包括底板5，底板5与水下航行器1固定连接，底板5上部两侧固定设置有一对互相平行的下层导轨6，一对下层导轨6上均滑动设置有一下层滑块7，两下层滑块7之间固定设置有一下层滑块连接板19，下层滑块连接板19能够沿下层导轨6长度方向滑动；
下层滑块连接板19的上部两侧固定设置有一对互相平行的上层导轨11，上层导轨11的长度设置方向与下层导轨6的长度设置方向相垂直，一对上层导轨11上均滑动设置有一上层滑块12，两上层滑块12之间固定设置有一托盘16，托盘16能够沿上层导轨11长度方向滑动，托盘16上固定设置机械手3；
底板5上还设置有控制器17，控制器17用于驱动下层滑块连接板19相对于下层导轨6长度方向的运动，以及托盘16相对于上层导轨11长度方向的运动，实现机械手3两个自由度的姿态补偿。
实施例2：
一种适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器，如实施例1所述，所不同的是，底板5上设置有下层丝杠9、下层电机8和下层10，下层丝杠9设置在一对下层导轨6之间，下层电机8和下层支座10均固定于底板5上，下层丝杠9一端与下层电机8固定连接，下层丝杠9另一端与下层支座10旋转连接，下层丝杠9与下层滑块连接板19也旋转连接，在下层电机8的驱动下，下层丝杠9旋转，能够带动下层滑块连接板19连同下层滑块7沿下层导轨6的长度方向运动；
下层滑块连接板19上设置有上层丝杠14、上层电机13和上层支座15，上层丝杠14设置在一对上层导轨11之间，上层电机13和上层支座15均固定于下层滑块连接板19上，上层丝杠14一端与上层电机13固定连接，上层丝杠14另一端与上层支座15旋转连接，上层丝杠14与托盘16也旋转连接，在上层电机13的驱动下，上层丝杠14旋转，能够带动托盘26连同上层滑块12沿上层导轨的长度方向运动；
控制器17与下层电机8和上层电机13均连接。
在控制器17控制信号的作用下，下层电机8通过下层丝杠9驱动下层滑块连接板19运动，上层电机13通过上层丝杠14驱动托盘16运动，实现机械手3两个自由度的姿态补偿。
实施例3：
一种适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器，如实施例1所述，所不同的是，水下航行器1周向固定安装有4个螺旋桨推进器4，垂向固定设置有2个螺旋桨推进器4。
实施例4：
一种适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器，如实施例1所述，所不同的是，底板5为矩形，一对下层导轨6通过螺钉18固定连接在底板5上部两侧，一对上层导轨11也通过螺钉固定在下层滑块连接板19的上部两侧。
实施例5：
一种适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器，如实施例1所述，所不同的是，下层滑块连接板19与下层丝杠9之间，以及托盘16与上层丝杠14之间均通过一过渡块22配合安装；
下层滑块连接板19/托盘16底部设置有一凸块28，该凸块28与下层滑块连接板19/托盘16为一体结构，过渡块22上部设置有一凹槽，凹槽内部左端固定有一左缓冲弹簧20，凹槽内部右端固定有一右缓冲弹簧21，凸块28位于凹槽内的左缓冲弹簧20和右缓冲弹簧21之间，并能够在左缓冲弹簧20和右缓冲弹簧21之间移动。
如图5所示，为一种传动机构示意图，以托盘16和上层丝杠14的连接关系为例进行附图说明。
当水下航行器发生姿态变化时，在左、右缓冲弹簧的阻力作用下，机械手位置在短时间内保持恒定，从而增强了姿态补偿效果，并降低了电机所需的驱动力。
本发明中，由于下层滑块连接板及托盘上部均有一定的重量，所以，凸块只需放置在凹槽内，且能在左、右缓冲弹簧的作用下在凹槽内滑动即可，不会出现凸块与凹槽上下相互脱离的情况。
实施例6：
一种适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器，如实施例5所述，所不同的是，为进一步增加稳定性，在凹槽底部设置有一用于限制凸块竖向位移的限位槽，凸块底部设置有一与限位槽相配合的滑块，该滑块嵌入限位槽内能够防止凸块与凹槽上下相互脱离，且不影响凸块相对于凹槽的左右相对滑动。
本实施例中，限位槽结构可采用如图8所示结构，滑块嵌入该限位槽内，可起到限制竖向位移的作用。
实施例7：
一种适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器，如实施例1所述，所不同的是，下层滑块连接板19与下层丝杠9之间，以及托盘16与上层丝杠14之间均通过一过渡块22配合安装；
过渡块22上部两端分别固定安装有左柱塞缸23和右柱塞缸25，左柱塞缸23的无杆腔通过液压管路27与右柱塞缸25的无杆腔连接，液压管路27上设置有节流阀26，节流阀26的作用是调节液压管路的流通面积，从而调节液压管路中液压油的流速，进而调节双向柱塞24在左柱塞缸/右柱塞缸中的运动速度；
下层滑块连接板19/托盘16底部固定设置有一双向柱塞24连接，双向柱塞24的左侧插入到左柱塞缸23的缸筒内部，双向柱塞24的右侧插入到右柱塞缸25的缸筒内部，双向柱塞24能够在左柱塞缸23和右柱塞缸25构成的空间内左右滑动，左柱塞缸23的无杆腔和右柱塞缸25的无杆腔内部分别安装有左缓冲弹簧20和右缓冲弹簧21，左柱塞缸23的无杆腔和右柱塞缸25的无杆腔内部均充满液压油。
如图6所示，为一种传动机构示意图，以托盘16和上层丝杠14的连接关系为例进行附图说明。
本实施例中，双向柱塞24、左柱塞缸23、右柱塞缸25、液压管路27、节流阀26构成阻尼器，当水下航行器发生姿态变化时，在阻尼器的阻尼作用下，机械手位置变化速度降低，其原理为：
节流阀26能够使液压管路的流通面积减小，液压油流过节流阀时，受到的阻力增大，导致液压油的流速降低；
当双向柱塞24向左运动时，左柱塞缸23无杆腔内的液压油受到双向柱塞24的挤压，通过液压管路27流到右柱塞缸25的无杆腔，此时液压管路27的节流阀26起作用，使液压油的流动速度较慢，对双向柱塞24产生阻尼作用，从而使双向柱塞24的运动速度也降低，当双向柱塞向右运动时，也产生相同的效果；
另外，在左、右缓冲弹簧的阻力作用下，机械手位置在短时间内保持恒定，从而增强了姿态补偿效果，并降低了电机所需的响应速度和驱动力。
实施例8：
一种适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器的工作方法，当水下航行器1发生姿态变化时，与控制器17连接的姿态传感器将姿态偏移信号传递给控制器17，控制器17根据姿态偏移信号计算控制信号，控制器17分别向下层电机8和上层电机13发出电流控制信号，下层电机8控制下层丝杠9旋转，驱动下层滑块连接板19沿下层导轨6运动，从而补偿水下航行器横向姿态变化引起的机械手末端位置偏移量，上层电机13控制上层丝杠14旋转，驱动托盘16沿上层导轨11运动，从而补偿水下航行器纵向姿态变化引起的机械手末端位置偏移量。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器，其特征在于，包括水下航行器、机械手以及设置在水下航行器和机械手之间的姿态补偿耦合器，所述姿态补偿耦合器包括底板，所述底板与水下航行器固定连接，所述底板上部两侧固定设置有一对互相平行的下层导轨，一对下层导轨上均滑动设置有一下层滑块，两下层滑块之间固定设置有一下层滑块连接板，下层滑块连接板能够沿下层导轨长度方向滑动；
所述下层滑块连接板的上部两侧固定设置有一对互相平行的上层导轨，上层导轨的设置方向与下层导轨的设置方向相垂直，一对上层导轨上均滑动设置有一上层滑块，两上层滑块之间固定设置有一托盘，托盘能够沿上层导轨长度方向滑动，所述托盘上固定设置所述机械手；
所述底板上还设置有控制器，所述控制器用于驱动下层滑块连接板相对于下层导轨长度方向的运动，以及托盘相对于上层导轨长度方向的运动。
2.根据权利要求1所述的适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器，其特征在于，所述底板上设置有下层丝杠、下层电机和下层支座，所述下层丝杠设置在一对下层导轨之间，所述下层电机和下层支座均固定于底板上，所述下层丝杠一端与所述下层电机固定连接，下层丝杠另一端与下层支座旋转连接，所述下层丝杠与下层滑块连接板也旋转连接；
所述下层滑块连接板上设置有上层丝杠、上层电机和上层支座，所述上层丝杠设置在一对上层导轨之间，所述上层电机和上层支座均固定于下层滑块连接板上，所述上层丝杠一端与所述上层电机固定连接，上层丝杠另一端与上层支座旋转连接，所述上层丝杠与托盘也旋转连接；
所述控制器与下层电机和上层电机均连接。
3.根据权利要求2所述的适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器，其特征在于，所述水下航行器周向固定安装有4个螺旋桨推进器，垂向固定设置有2个螺旋桨推进器。
4.根据权利要求1所述的适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器，其特征在于，所述底板为矩形，一对下层导轨通过螺钉固定连接在底板上部两侧，一对上层导轨也通过螺钉固定在下层滑块连接板的上部两侧。
5.根据权利要求2所述的适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器，其特征在于，所述下层滑块连接板与下层丝杠之间，以及托盘与上层丝杠之间均通过一过渡块配合安装；
所述下层滑块连接板/托盘底部设置有一凸块，该凸块与下层滑块连接板/托盘为一体结构，所述过渡块上部设置有一凹槽，所述凹槽内部左端固定有一左缓冲弹簧，凹槽内部右端固定有一右缓冲弹簧，所述凸块位于凹槽内的左缓冲弹簧和右缓冲弹簧之间，并能够在左缓冲弹簧和右缓冲弹簧之间移动。
6.根据权利要求5所述的适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器，其特征在于，在凹槽底部设置有一用于限制凸块竖向位移的限位槽，所述凸块底部设置有一与限位槽相配合的滑块，滑块嵌入限位槽内。
7.根据权利要求2所述的适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器，其特征在于，所述下层滑块连接板与下层丝杠之间，以及托盘与上层丝杠之间均通过一过渡块配合安装；
所述过渡块上部两端分别固定安装有左柱塞缸和右柱塞缸，左柱塞缸的无杆腔通过液压管路与右柱塞缸的无杆腔连接，液压管路上设置有节流阀；
所述下层滑块连接板/托盘底部固定设置有一双向柱塞连接，双向柱塞的左侧插入到左柱塞缸的缸筒内部，双向柱塞的右侧插入到右柱塞缸的缸筒内部，双向柱塞能够在左柱塞缸和右柱塞缸构成的空间内左右滑动，所述左柱塞缸的无杆腔和右柱塞缸的无杆腔内部分别安装有左缓冲弹簧和右缓冲弹簧，左柱塞缸的无杆腔和右柱塞缸的无杆腔内部均充满液压油。
8.一种权利要求2所述的适用于水下航行器-机械手系统的姿态补偿耦合器的工作方法，其特征在于，当水下航行器发生姿态变化时，与控制器连接的姿态传感器将姿态偏移信号传递给控制器，控制器根据姿态偏移信号计算控制信号，控制器分别向下层电机和上层电机发出电流控制信号，下层电机控制下层丝杠旋转，驱动下层滑块连接板沿下层导轨运动，从而补偿水下航行器横向姿态变化引起的机械手末端位置偏移量，上层电机控制上层丝杠旋转，驱动托盘沿上层导轨运动，从而补偿水下航行器纵向姿态变化引起的机械手末端位置偏移量。
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