水下作业机械手运动学分析与仿真

针对水下作业机械手难于实现负载能力与灵活性相统一的问题,设计了一种采用欠驱动机构的水下作业机械手,建立了该机械手的三维模型,并对机械手的工作原理和运动学特性进行了分析与仿真.从分析与仿真的结果可以看出,采用欠驱动机构可以解决机械手自由度数目、驱动方式、质量和灵活性之间的矛盾.该机械手采用液压方式实现对机械手11个自由度的驱动,具有驱动力大、结构简单、操作灵活的特点,可适应多种不同任务的水下作业需要.     

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.     

主-从控制搬运机械手

本机械手是主-从随动控制关节式搬运操作设备,适合于铸、锻等高温、噪声、多尘恶劣环境中工作,用作翻砂取铸件、清铲浇冒口、去飞边、磨毛刺,整理热铸件等等。本机械手球面空间工作范围为直径6米,高3.5米。抓取负荷达500kg,六个自由度。腕部关节采用三个电磁阀点动控制,其余三个关节均为电液伺服控制,其中主轴旋转系统是开环速度控制。肩部和肘部系统均为闭环的位置控制。1 机械手主要特点(1)操作者有“力感”:机械手主-从动臂采取平行结构,主动臂上带有“力感”油缸,能感觉到作用于从动臂上负载的变化,从而使操作者本能地选择最佳用力和操作路线,快速、准确、直观地完成各项操作。     

海流作用下的载人潜水器作业动力学建模与仿真研究

载人潜水器在深海复杂环境下进行作业时,常受到海流的干扰。当进行采样作业时,机械手的运动也会对潜水器主体的姿态产生干扰。为了提高载人潜水器作业水平,以某型载人潜水器为研究对象,建立了海流作用下机械手运动时的载人潜水器动力学模型,对海流作用在潜水器上的水动力进行了仿真分析,研究了海流作用下机械手作业对潜水器运动特性与姿态的影响。仿真结果表明:海流直接作用在潜水器上的水动力远远大于海流间接通过机械手作用在潜水器上的附加水动力;机械手自身运动对载人潜水器运动特性的影响不大;机械手抓取重物对载人潜水器姿态影响较大。     

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。     

自动化码头轮胎吊电缆卷筒换电技术

自动化码头轮胎吊采用锂电池技术与市电技术相结合进行供电,其中自动取电装置是实现转场自动化的关键。在融合取电装置机械手技术、激光纠偏技术、三轴驱动方式、光纤通讯技术基础上,设计一种自动化码头轮胎吊电缆卷盘光电自动换电装置,可有效提高转场效率,减少人力投入,保障取电安全,实现取电自动化。     

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。     

锚机自动控制技术发展综述

目前的锚机控制系统大都采用电液联合驱动方式,而且以交流双速/三速控制较多;少数则采用变频交流驱动控制。采用传统的继电器逻辑控制的交流双速/三速驱动控制方式也都在原基础上采用PLC,智能化传感器,保护器件等进行技术改造。而采用无线遥控技术,使锚机系统作业几乎实现了无人化的程度。     

蛟龙号机械手水下作业虚拟训练系统设计

为了解决目前载人深潜器机械手操作人员的实物培训中存在的培训成本高且安全风险大等问题,基于虚拟现实技术设计一种用于操作人员虚拟训练的蛟龙号水下作业仿真系统。采用3ds Max构建蛟龙号的三维模型,利用Unity3D引擎进行蛟龙号机械手的操纵交互,通过三维几何变换模拟机械手的相关功能,实现了蛟龙号机械手水下作业虚拟训练系统。该仿真系统可运行于多个主流平台上,基本满足教学培训的需求。     

国产电动液压多瓣抓斗常见故障的处理

电动液压多瓣抓斗抓取力大、抓取效果好，广泛应用于炼钢厂、垃圾发电站等场合，深受广大用户喜爱。我国目前此类抓斗主要依赖进口，国内生产的一些电动液压抓斗经常出现问题，其中常见问题是驱动电机法兰开裂，油缸内外泄漏，控制阀组失效，液压元件寿命短等。