水下蛇形机器人的建模，旨在为该类机器人的控制设计提供精确的平面运动学和动力学模型（含详细代码及解释）

内容概要：本文详细探讨了水下蛇形机器人的建模，旨在为该类机器人的控制设计提供精确的平面运动学和动力学模型。论文重点考虑了水动力（流体接触力/力矩）的影响，并使用解析流体动力学方法进行建模。模型以封闭形式推导，便于在现代基于模型的控制方案中应用。论文通过一个十连杆机器人系统的仿真结果验证了所提出的模型。文章还深入探讨了水动力建模的核心挑战与理论选择，特别是泰勒的阻力模型和莱特希尔的附加质量模型，最终选择了泰勒模型作为理论基础。代码实现方面，通过Python代码构建了一个简化的水下蛇形机器人仿真模型，涵盖了机器人运动学、水动力模型和动力学仿真等内容，展示了如何通过关节运动和水动力相互作用来实现水下推进。 适用人群：对水下机器人建模与控制感兴趣的科研人员、机械工程专业的研究生或博士生，以及从事水下机器人研发的工程师。 使用场景及目标：①理解水下蛇形机器人的运动学和动力学建模方法；②学习如何通过解析流体动力学方法建模流体接触力；③掌握基于泰勒阻力模型的水动力建模技术；④利用简化模型进行初步的仿真研究，为进一步深入研究打下基础。 其他说明：本文不仅提供了详细的理论分析，还通过Python代码实现了简化模型，使读者能够更好地理解和实践水下蛇形机器人的建模过程。尽管代码实现为简化版，但已涵盖核心思想和技术要点，为进一步深入研究提供了良好的起点。要完全复现论文中的精确模型，仍需获取完整的数学推导和所有模型参数。