水下机械手的结构优化设计

随着水下作业机器人在探测、打捞、管线检测与修复等领域的应用不断深入,水下多指机械手的研制和开发逐渐受到各国机器人研究者的关注和重视.文中基于对非水环境机械手设计经验的总结,设计了三指水下机械手及其防腐密封结构,对结构参数进行了优化设计,根据优化设计结果研制了三指水下机械手原理样机,测试结果表明该手可灵活抓取多种复杂表面的物体,能部分代替人工水下作业.     

基于VR的船载遥操作机械手设计与研究

针对无人潜水器在恶劣海况下收放作业挂钩困难的问题，设计一套基于虚拟现实（VR）的遥操作机械手装置，搭载于船载无人潜水器收放A型门架上，以操控VR手柄灵活、高效地完成无人潜水器收放时的辅助挂钩作业。利用Unity3D引擎搭建并开发一套机械手虚拟仿真系统，实现对机械手的正、逆向运动控制，并与实际机械手建立Socket网络通信，实现虚实同步；通过串流VR一体机实现对机械手的实时可视化仿真与VR遥操作。相较于现有的主手及示教器遥操作，VR遥操作机械手的作业效率更高，操作难度低，且系统具有较强的沉浸感和临场感，提高了机械手海上作业的可视性、灵活性和安全性。通过搭建波浪模拟试验平台模拟不同海况进行验证，结果表明，VR遥操作机械手挂钩作业的效率较示教器遥操作提高49.4%。在海上试验中，机械手也成功完成了各类潜器收放的挂钩作业。     

气动机械手控制系统的设计及优化

PLC是实现气动机械手智能化操作控制的核心,因此本文结合传统气动机械手控制所存在的问题,设计基于PLC的气动机械手控制系统,以此提高系统运行的可靠性。本文设计了一种气动搬运机械手,其控制部分采用PLC控制系统。论文首先对气动机械手的功能进行分析,确定了总体方案,并设计了驱动系统原理图。然后,根据控制要求,对PLC进行了选型,编写出了控制系统的梯形图程序,并绘制出了硬件接线图,最后,对气动机械手气动回路进行优化设计。     

船舶进出厦门港青屿航段时正确使用ECDIS

<正>电子海图显示与信息系统(Electronic Chart Display and Information System, ECDIS)是一个高性能的船用导航和辅助决策系统，其软件部分包括海图信息处理、海图显示、航线设计、安全参数、船位监测、安全检测判断和报警等，如何准确设置和正确运用报警参数，特别是安全等深线和安全水深等参数设置至关重要。本文通过探讨部分船舶进出厦门港由于ECDIS参数设置与相关概念理解不到位引起的危险情况，     

基于水流环境的水下机械手动力学及控制方法研究综述

水下机械手是水下作业中难以替代的设备，目前国内外学者研究水下机械手时大多没有针对水体环境进行详细分析，未总结不同水体环境下的机械手动力学模型。在研究水动力学的基础上，把水体环境分为静水、结构化水流和湍流等3种状态。通过归纳3种水体环境下水下机械手的相关研究，对水下机械手的动力学建模与控制方法进行总结，这对水下机械手精确作业与控制具有一定的借鉴意义。     

基于指数趋近滑模控制的水下机器人-机械手系统轨迹跟踪

针对水下机器人-机械手一体系统需要快速、准确实现预定轨迹跟踪以实现作业的要求,提出一种基于指数趋近律的滑模变结构控制方法,以期提高系统的响应速度与控制精度,并减小系统抖振,实现对系统运动轨迹的控制。为此本文首先建立水下机器人-机械手系统整体动力学模型,并基于指数趋近律和滑模变结构控制建立系统的控制器,通过李雅普诺夫稳定性理论对控制系统的稳定性进行验证。然后在Matlab环境中对水下机器人-机械手系统进行轨迹跟踪控制仿真。仿真结果表明,建立的滑模控制系统响应快,控制误差小,能够有效地实现水下机器人-机械手系统的运动轨迹控制。     

载人潜水器一机械手系统动力学研究

首先介绍了潜水器-机械手系统的一般动力学模型;针对载人潜水器(HOV)作业运动仿真培训的需要,提出了适用于运动仿真的HOV水下机械手动力学、运动学数学模型.结合已建立的HOV六自由度运动仿真模型,进行了HOV-机械手系统动力学运动学仿真计算,给出了三自由度水下机械手典型作业运动时,机械手手端运动轨迹及HOV姿态角变化的仿真结果.计算结果表明了研究的可行性和有效性;研究结果已被用于HOV的模拟培训器中.     

关于水下机械手控制的新概念

目前,近海工程的水下作业由潜水员进行。但人在深海做这些工作却要冒很大的危险和付出高昂的费用,因此需要能高效工作的水下机械手。在研制工业机器人的基础上,奥斯陆中央工业研究所正在从事有效的水下机械手的研制工作。在三年中,建成了一个样机系统,并使用了一种新的控制原理——分解运动控制法,不需要使机械手与控制器之间呈几何相似,只要使用一个简单的操纵杆,就可十分简便地控制机械手。该机械手主要是为钢外壳的检测作业设计的,具有在狭窄接点处作业所需的灵巧性。为便于靠近检查,在夹持器内装一台小型电视摄象机。本系统适用于近海工程的水下作业。     

水下安全检测与作业型机器人控制系统

[目的]针对船体、大坝、水下钢结构等表面附着物的安全检测,以及附着物清除作业的要求,需要研制一款新型水下安全检测和作业型带缆遥控水下机器人(ROV)。此类ROV需针对不同作业任务更换机械手,实现抓取、切割的功能,从而保证去除结构物上的附着物。[方法]阐述水下安全检测和作业型机器人的整套系统组成及原理。该系统以Arduino单片机为控制面板信号采集工具、以水面监控系统开发工控机为平台,零浮力脐带缆以2对双绞线、1对电源线为信号电力传输线,水下控制系统以ARM嵌入式为主控单元。建立ROV动力学模型,设计ROV艏向控制的广义预测控制器。经过系统调试,进行水池试验和湖上试验。[结果]试验证明,该系统运行正常,整套控制系统的稳定性、可靠性、实时性均达到设计要求,满足水下安全检测及作业要求。[结论]该系统设计方案和控制算法对于其他水下机器人的控制系统研究均有借鉴意义。     

水下机械手自适应控制系统

替代惯用的主从控制形式,作者提出了一种实时的采用自适应控制方式的机械手控制系统。该控制系统使得通用电气公司的水下机械手首次实现了在计算机控制下进行操作。本文首先介绍了整个GE机械手计算机控制系统,概述了系统具有的功能。接着介绍了GE机械手计算机控制程序,包括控制程序的特点和各个组成部份。然后详细论述了典型的自适应控制理论及在机械手控制中的应用。本文还详细分析了采用该控制系统去操作机械手而得到的许多结果,例如关节运动要求、关节轨迹以及由机械手绘制的图形等。     

港珠澳大桥岛隧工程钢圆筒制造技术

根据港珠澳大桥岛隧工程人工岛护壁钢圆筒直径大、高度高、壁厚薄、体积庞大但径向刚度差的结构特点,结合生产场地条件,确定了钢圆筒上、下分成两段,单段筒体采用垂直分块法分成六片板单元在车间制造,再到外场吊装合拢的总体工艺方案,并分析了制作工艺难点及对策措施。详细介绍了钢圆筒板单元制作,外场拼装焊接,上下段对接合拢,宽榫槽制作安装和转运装船工艺,对今后类似超大直径钢圆筒的制作具有较高的借鉴意义。     

港口设备设计文件的审查

1 设计文件审查工作的重要性 设计文件是设备建造和监理的重要依据,如果在审查时不能发现和消除设计文件中影响质量和安全的缺陷,就可能留下隐患,即使问题在建造或检验过程中被发现,处理起来也比较麻烦,至少造成返工浪费.如果不能及时发现设计文件偏离招投标及答疑文件的地方,日后还会产生合同纠纷.     

关于道路集装箱运输实行电子收费的建议

交通运输部公路局： 近年来，随着集装箱运输的不断发展，道路集装箱运输的管理手段日益改进。为提高各类收费道口的通行效率，有必要采用先进的信息化手段，建设完善的电子收费（ETC）系统。     

瓜达尔港口项目施工技术

结合瓜达尔港口项目的建设,恰当优化部分项目施工方案,解决了影响项目进行的软基处理插板及卸载施工、C50高性能砼的配制及应用、软基上大型预制场的规划与建设、钢管桩沉桩穿过硬夹层及特殊地质的施工、项目建设资源组织运输到货、大体积墩台砼施工等重大施工技术难题,确保了项目的顺利实施并提前完成.     

舰船辐射噪声的混沌特性检验

为提取舰船目标辐射噪声混沌特征,实现对舰船目标的自动识别,首先需要对舰船辐射噪声的混沌特性进行检验。采用一种改进的Lyapunov指数谱估计方法,计算其最大Lyapunov指数是否大于零,以及所有的Lyapunov指数之和是否小于零来判定噪声时间序列是否具有混沌特性。采用三类舰船目标辐射噪声作仿真计算,仿真结果表明三类舰船辐射噪声都具有一定的混沌特性,该结论为下一步基于混沌预测的目标检测以及提取舰船辐射噪声非线性混沌特征等工作奠定了理论基础。     

半圆型沉箱模板的施工工艺

半圆型沉箱是在长江口深水航道治理工程中首次采用的一种新型结构，这种异型沉箱的预制工艺比较复杂。文章介绍了该半圆型沉箱预制中模板的施工工艺。     

驱动吹沙水泵柴油机气缸套裂纹损伤原因分析

本文以驱动吹沙泵柴油机冬季出现气缸套裂纹损伤的实例，分析这类型工程机械的运行特性以及产生裂纹的原因，并提出预防的措施。     

潜艇极限承载力计算与分析

潜艇承载力是指抵抗静力载荷的能力,同时也是其动力抗沉能力大小的一个侧面。采用潜艇垂直面操纵性运动方程,考虑潜艇纵向水动力的平衡,将螺旋桨推力分解成系泊状态的推力和相对系泊状态减少的推力,导出潜艇承载力计算的动力学方程和承载力平衡方程。然后基于承载力平衡方程,提出潜艇极限承载力的4个衡准,并导出衡准参数的计算解析表达式。计算分析表明：螺旋桨是衡量潜艇承载力的重要因素,衡准参数能清晰地表征潜艇极限承载能力的大小,衡准参数的解析表达式可为承载力设计提供依据。     

气电立焊焊接工艺要素及施工注意事项

文章在实践的基础上,介绍了气电立焊设备、焊接材料及各项焊接参数和焊接过程中的注意事项,并比较分析板厚δ=30 mm的高强度钢DH36及板厚δ=25 mm的高强度钢EH36两种规格板材的焊接工艺,阐述气电立焊焊接工艺在实际生产中的实用性。