水下机器人在线绝缘检测系统研究

为提高水下机器人在未知危险工作环境下的可靠性和生存性,对水下机器人在线绝缘检测系统进行研究。描述基于辅助电源法的绝缘检测原理及绝缘电阻计算公式,设计绝缘检测系统。该系统主要由电源系统、采样电路和隔离电路构成,电源输入、信号输入和信号输出相互隔离。最后,通过模拟试验平台验证所设计绝缘检测系统的有效性。     

两轮自平衡机器人的姿态检测系统的设计

本文介绍了两轮自平衡机器人的姿态检测系统设计过程.通过对两轮自平衡机器人的平衡性分析,采用数字信号处理器、MEMS陀螺仪和加速度计组成姿态检测系统.为了确定机器人运动姿态,设计了以硅微陀螺仪和加速计为传感器的姿态感知系统,并针对其传感器的误差模型,提出了利用卡尔曼滤波(Kalman filter)对电动车车体姿态进行最...     

水利工程管理中的堤坝防渗加固探寻

水利工程管理中的堤坝防渗加固是确保水库安全稳定运行的关键环节。本文结合贵州省普安县北部泡木山水库的实际情况,探讨了防渗加固的方法与技术。通过采用沿新建截流墙灌浆的方案对堤坝进行防渗加固,结合帷幕灌浆、水情视频监测系统、闸阀更换等措施,能够有效地解决堤坝的渗漏问题,提升堤坝的安全性和稳定性,确保水库的正常运行和当地居民的生活用水需求得到满足。     

基于超声波的室内移动机器人贴地障碍物检测

通常的室内移动机器人系统,往往忽视环境中存在的贴近地面、但并不阻碍机器人行驶的低矮障碍物。为增强机器人行驶的稳定性,提出了专门用于检测贴地障碍物的超声波测距系统,并分析总结了此类系统的设计要求与实现方法。     

船舶螺旋桨水下清洗机器人推进器驱动 及关键部件状态监测研究

针对船舶螺旋桨水下清洗问题,设计一种由水下机器人、机械手、空化射流系统集成的水下清洗机器人系统,重点研究了水下机器人推进器驱动及关键部件状态监测.针对水下机器人推进器驱动过程中,模拟电压-脉冲宽度调制信号转换模块与脉冲宽度调制驱动器两者功率不匹配的问题,提出一种模拟驱动器和脉冲宽度调制驱动器结合的混合驱动电路.针对推进器运行状态监测过程中,上位机控制界面显示的推进器电流信号,含有较大随机噪声干扰的问题,提出一种七点平滑小波降噪方法.针对水下机器人密封舱漏水状态监测过程中,漏水检测电路存在误报的问题,设计一种下拉电阻接地电路.通过陆上试验和水池试验对文中设计的推进器驱动电路、推进器电流降噪方法、漏水检测电路以及水下清洗机器人系统的有效性进行了验证.     

多功能模态切换的有缆遥控水下机器人控制系统设计与实验

针对一种面向海洋工程水下结构检测与清污、多功能模态切换的新型有缆遥控水下机器人（ remotely operated vehi-cle,ROV）开发了一套水面水下控制系统。通过对机器人本体水下运动受力计算分析,设计出了动力推进系统,并搭建了水下控制器单元。水面控制台设计包含供电系统、操控系统、通信接口及上位机软件,可实现机器人遥控和监控2种模式下的中等范围搜索和定点观测,并可在浮游和爬行模态之间自由切换。水下机器人姿态测试、定航、定深实验表明：该ROV控制系统性能可靠,能够满足复杂多变环境中的工作要求。     

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。     

自然电场概率成像方法在堤坝渗漏检测中的应用

本文研究了二维情况下自然电场概率成像方法,对堤坝渗漏形成的自然电场的机理和特点进行系统分析,抽象出了一个合理电学模型。对一个实际资料进行了概率成像处理,对比GPR、地震映像法剖面,证实了自然电场概率成像方法在堤坝渗漏检测中的可行性。     

土工合成材料在堤坝工程中的应用

通过分析近年来土工合成材料在长江口深水航道、洋山港、太仓港、吕四港、宁波港、曹妃甸等具有代表性的堤坝工程中的应用情况,系统总结了土工合成材料在堤坝工程中的应用经验,可对同类工程有所借鉴.     

在船舶检验中使用机器人

方案:采用电磁履带、轮轨行走的机器人代替船体验船师进入高空场所、狭小空间、危险环境进行船体检验,机器人上装有测厚仪、钢材表面清洁器、数码摄像机、高分辨率数码照相机、可调亮度、角度的照明系统以及其它无损检测、无损探伤设备,机器人可以完成常规的由验船师进行的船体     

GDROV运动控制中模糊滑模控制方法的研究

GDROV是用于堤坝探测的水下机器人,设计上属于开架式机器人,其精确的数学模型很难获得.本文采用模糊逻辑与滑模控制相结合的方法,通过模糊逻辑动态调整滑模控制器的指数趋近律的参数,对水下机器人进行控制,解决了滑模控制中所存在的抖振现象和数学模型的不精确问题.首先建立了GDROV的水动力模型,然后在滑模控制的基础上提出用模糊逻辑来动态调整滑模控制器的指数趋近律的参数,最后通过仿真试验和水池试验验证了该控制器对模型的不确定性和外部扰动具有较强的鲁棒性,以及良好的跟踪性.     

铁路钢桥维修加固对策

通过对我国铁路钢桥现状的分析,提出建立铁路钢桥检测、诊断、修补加固的维护系统,重点分析了钢桥检查方法和重点部位、钢桥性能的测试与评定,具体制定了相应的维修加固对策。     

多波束测深系统在水下检测码头接缝中的应用

为探索多波束测深系统在水下检测码头接缝的效用和技术特点,对在建的沉箱码头岸壁开展水下检测现场试验。针对检测对象的特点,改进了多波束测深系统的安装方式和设置,对采集的数据提取点云图进行分析,并对接缝宽度进行水下摄像验证。结果表明,接缝宽度检测的分辨率与船速、波束的发射频率、探测距离等因素有关,且在作业时应力求船舶的航行姿态平稳和匀速航行以保证检测质量。该系统在水下检测时能获得三维点云数据,可直观反映接缝的整体形态,为码头水下接缝检测提供了一种新方法。     

水下船体表面清刷机器人方案研究

介绍一种新型的用于船体表面清刷、涂装等作业的水下船体表面清刷机器人总体组成、基本功能和工作原理，并提出了机械本体、清刷作业装置和控制系统三部分的设计方案。该机器人具有工作效率高，安全性好等优点。     

有关船舶轴系监造的若干要领

从监造角度介绍新造船中有关船舶轴系检查和验收的经验和心得，提出了一些易被监造师忽视的重要环节。     

LNG船标准绝缘箱打钉机器人轨迹规划

以液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）船液货围护系统中的1S型标准绝缘箱为例，分析标准绝缘箱的结构及钉子位置，设计机器人自动打钉系统，并开发机器人打钉轨迹算法，实现机器人运动轨迹的合理规划，大幅缩短现场编程时间。经实际应用，采用机器人自动打钉系统制造的标准绝缘箱质量稳定，实现标准绝缘箱的高效率、高质量制造。     

带缆水下机器人控制仿真模拟与水动力分析

本文以Fluent多重滑移网格技术对带缆水下机器人系统进行路径跟踪的仿真计算,将收放缆反馈控制与PID算法调节螺旋桨转速的双重控制策略应用于带缆水下机器人系统,并对带缆水下机器人系统升沉运动的控制误差、螺旋桨推力与转速之间的关系、缆绳系统的张力特性以及水下机器人的水动力响应做了分析。文中数值模拟结果表明,双重控制策略下,带缆水下机器人路径跟踪的控制运动较为精确,其升沉运动位移最大误差约为0.2 m;螺旋桨的转速与推力呈正相关性,转速越大,推力也越大;水下机器人沿预定轨迹运动过程中,缆绳系统张力呈现周期性震荡的变化规律,机器人主体受到的水动力荷载与多种因素相关。     

基于AVR单片机和FPGA的舞蹈机器人控制系统硬件设计

介绍了一种能同时实现对2个直流电机伺服控制和对16个独立舵机调速控制的舞蹈机器人控制系统。采用了角度插值的舵机速度控制和节拍分割的舞蹈节奏控制方法,使机器人动作随音乐节拍变化自如且节奏感强。该舞蹈机器人在现场表演、比赛中性能稳定、表现突出。     

深海作业型机器人总体设计及性能分析

面对深海设备检修作业工作需求,基于SolidWorks虚拟设计技术,开展面向深海作业型机器人的总体模块化设计。基于有限元和经验公式,校核机器人承压构件的强度与稳定性;基于粘性流体理论,对ROV结构本体的阻力性能进行数值计算,为推进系统的设计和选型提供参考依据。针对机器人各项性能分析结果表明,机器人的结构性能满足1200 m水深要求,推进系统可满足机器人对设计航速的要求。本文提出的面向深海作业型机器人的模块化设计方法可有效提高机器人设计的效率。     

船舶涂装爬壁机器人系统研究及集成应用

提出一种大型船舶开放性工作面涂装爬壁机器人系统理论设计与应用方法,研究系统本体运行机理并获得满足工作特性的两项必要条件,即轮辐磁吸力及双轮驱动力矩的极小值条件。建立涂装机器人系统的功能组成及控制机理,并结合开放性工作面开展无线定位及自主规划方法研究,形成能够适应喷涂作业的机器人在线路径规划算法。并结合实际开展涂装系统集成应用测试,检测并采集系统运行过程中动力学参数,系统空间坐标轨迹路线等,实现了涂装工作路径的实时在线规划。通过试验验证了文中的系统力学特性分析及定位方法的有效性。