水下捕捞机器人的研究现状与发展

本文介绍了国内外水下机器人研究现状和研究技术。基于现有水下机器人的技术水平和水下捕捞的具体环境,讨论了水下捕捞机器人机、电、流体、智能识别等关键技术,并对比了各项技术之间的优缺点。展望了未来水下捕捞机器人的发展趋势。     

机器人技术在船舶工业中的发展

文章介绍了机器人技术的发展历程,基于中国、日本、韩国、美国及欧洲各国机器人技术在船舶工业中的研究现状,分析了我国船舶工业机器人技术与发达国家间的差距及产生的原因,并阐述了机器人技术在船舶工业中的发展趋势和我国船舶工业机器人技术所面临的挑战与机遇。     

可重构模块化机器人的研究

可重构模块化机器人是一种机器人结构构形能够根据工作任务和工作环境的不同而改变自身构形的一种机器人,根据构形改变的能力分为可重构机器人和自重构机器人。本文首先分析了可重构机器人和自重构机器人的国内外发展状况,总结了可重构机器人和自重构机器人的研究内容。     

基于Fluent的水下步行机器人结构优化设计

通过开展水下步行机器人结构外形设计研究,提出了一种在浅水环境下水下步行机器人的模型设计方案。由机体、腿部、连接、密封、浮力五个部分设计水下步行机器人,考虑浅水环境下洋流影响,利用流体力学软件Fluent对机体进行多次仿真优化,初步得到水下步行机器人模型。并对此模型进行数值模拟,计算收敛后,从Fluent软件中导出机器人的动压、受力等相关参数,并进行分析。计算结果验证了优化结构设计的优良性,表明采用此种方法研究水下步行机器人模型设计是可行的。     

斜流作用下清洗机器人流场大涡模拟

针对清洗机器人受水流作用的工作稳定性问题，采用大涡模拟方法对雷诺数Re分别为300、3 000、30 000等3种来流条件下的水下机器人流场动力学特性进行数值模拟，分析其时均流场、瞬态涡结构和受力特性。结果表明：紧贴船壳壁面的水下机器人周围流场稳定性很高，壁面效应使机器人尾涡脱落受到抑制；随雷诺数增加，流体边界层厚度减小，阻力系数和侧向力系数逐渐增大；雷诺数为30 000时，阻力系数为0.53，侧向力系数为0.28，侧向力控制是水下机器人后续研究的重点。研究结果能为清洗机器人工作过程的稳定性研究提供理论依据。     

软体操作机器人概述

随着制造业和服务业的智能化发展,机器人走出"围栏"并日益应用于餐饮服务、医疗康复、汽车与船舶等行业人机协作场合。相比传统"硬质"机器人,软体机器人具有柔顺性、安全性和非结构化环境适应性好的优点,可实现机器人、环境和人之间的共融。针对上述情况,文章介绍了软体机器人的发展背景,对软体机械手和机械臂的国内外研究现状进行了概述,提炼了软体操作机器人研发需攻克的变刚度、检测、建模与控制方法等关键技术,并指出软体操作机器人将不断向新材料、一体化、重载化和高精度等方向发展。分析表明,当前软体操作机器人存在建模难度大、末端输出力小、精度低或响应慢等缺点,难以实现其末端位姿与操作力的快速精确控制。因此,开展高精度与大负载的新型高集成度软体操作机器人的研究,对于拓宽机器人应用领域与促进人机共融具有重要意义。     

三自由度平面并联机器人误差分析

为了研究各种误差对并联机器人输出产生的影响,以三自由度平面并联机器人为例,利用并联机器人的环路特性,采用机器人微分理论,建立了误差正向模型.通过M atlab编程和计算机仿真,得出输出误差与机器人结构尺寸变化、位置和姿态变化的关系图.为该类型机器人的设计、制造、装配提供了指导依据.     

弗吉尼亚理工学院研制出更大型的机器人水母原型

<正>弗吉尼亚理工学院的研究人员展示了一种基于仿生学的机器人水母,其体积与一个成年人相仿,长宽各为1.7 m,重77.1 kg。该机器人水母的研究团队曾于2012年展示过一型人手大小的机器人水母,此次展示机器人的体形更加庞大。     

智能水下机器人的发展现状及在军事上的应用

21世纪是海洋的世纪,水下机器人在军民领域均具有广泛的应用,智能水下机器人是水下机器人技术的发展方向。详细介绍了各国智能水下机器人的发展与研究现状,描述了未来无人化作战体系,分析智能水下机器人在未来无人化作战体系的军事应用,指出军用水下机器人未来的发展趋势。     

智能水下机器人发展现状及在军事上的应用

21世纪是海洋的世纪,水下机器人在军民领域均具有广泛的应用,智能水下机器人是水下机器人技术的发展方向。详细介绍了各国智能水下机器人的发展与研究现状,描述了未来无人化作战体系,分析智能水下机器人在未来无人化作战体系的军事应用,指出军用水下机器人未来的发展趋势。     

船舶复杂曲面爬行机器人自动焊接的关键技术研究

针对船舶船体复杂曲面的焊接存在曲率变化大、焊缝长和焊接姿态变化多等问题,本文设计了爬行式机器人自动焊接系统。通过旋转电弧V形坡口上坡和下坡焊等焊接试验对爬行式机器人自动焊接的关键技术进行研究。试验结果显示爬行式机器人可以实现船舶船体复杂曲面的自动焊接,并且能保证焊接质量、提高船舶焊接效率。结果表明爬行式机器人在船舶复杂曲面的自动焊接技术具有重要的研究与应用价值。     

水下机器人水动力性能分析与仿真

水下机器人在海洋勘测和军事侦探等领域具有重要作用。本文主要研究水下机器人水动力性能分析和仿真。通过分析静稳定性和动稳定性找出水下机器人处于自适应稳定下的充分必要条件。最后设计了水下机器人稳定仿真平台,通过实验结果表明,水下机器人自适应稳定运动可行。     

基于ARM与单目立体的自主水下机器人导向结构优化

传统的自主水下机器人导向结构防腐性能差,运行角速度低。针对上述问题,基于ARM与单目立体对自主水下机器人导向结构进行优化,密封水下机器人的各个主要部件,通过外包角皮管密封连接线连接部件与部件,设定导向结构、混合样条曲线的边界、获得形体曲面、确定三维实体来实现结构优化,引入机械装置优化导向结构。实验结果表明,基于ARM与单目立体的自主水下机器人导向结构优化方法能够很好地提高水下机器人的运行角速度,增强防腐能力。本研究对于确保自主水下机器人在水下正常运行有积极促进作用。     

舰船舱室用码垛机器人虚拟结构设计

传统结构机器人作业效率较低,为了改善该问题,提出了舰船舱室用码垛机器人虚拟结构设计。根据虚拟结构框架,对结构功能展开研究,在已知码垛初始点位置情况下,计算机器人旋转角度、水平位移和垂直位移,在结构控制条件下,完成机器人码垛功能。采用同步链条带动方式,根据自由度控制原理,通过CAN总线完成机器人虚拟伺服运动控制,经过底盘移动、起落门旋转、前叉升降协调运动,可设计出码垛机器人整体虚拟结构。通过实验结果可知,该结构最高作业效率可达到90%,符合码垛作业要求。     

利用局部感知和有限通信相结合实现多自主式水下机器人编队

水下机器人是深海探测的重要工具,通过多个机器人之间的协作可以完成复杂的探测工作。本文主要是研究多自主式水下机器人的编队,首选阐述局部感知和有限通信,然后将二者相结合来解决集群机器人之间的通信和避碰问题,最后进行不同编队情况下多机器人编队的保持度实验。     

浅析国产小型水下机器人在水下救助打捞中的应用

为提高国产小型水下机器人在水下救助打捞中的应用水平,尤其是水域应急救援情况下的水下搜寻打捞效率,本文对国产水下机器人的发展、特点、组成等进行了介绍,并对在国内应急救援事故中用到的水下机器人系统技术、声呐探测技术、水下打捞工具等进行了简要分析。通过分析,在水下救助打捞领域对国产小型水下机器人提出了要求,为其研究指明了方向。     

基于广义最小二乘法的ROV水下机器人模型在线参数辨识

以水下机器人俯仰操纵响应模型为研究对象,并由小型特种水下机器人实时采集纵向变电机速度、前推电机1速度、前进电机2速度、侧推电机速度和俯仰角等试验数据,通过对这些试验数据进行分析,采用基于ARX模型的广义最小二乘法对一种变桨机构的ROV水下机器人运动模型进行在线辨识建模.将水下机器人航向角实时预报结果与试验数据进行比较,结果表明,辨识得到的水下机器人运动模型具有良好的泛化性能,可为后续ROV水下机器人的航向控制器优化提供参考.     

水下机器人惯性类水动力计算研究

水下机器人水动力导数的获取,是进行机器人运动仿真的前提.本文以复杂形状的水下机器人作为研究对象,计算其所受的惯性类水动力,从而较精确地预报其水动力性能,为控制、仿真技术打下基础.     

RBF网络Q-学习在水下机器人首向角锁定中的应用

水下机器人工作环境的多变性和复杂性,对其控制系统提出了鲁棒性、自适应性等更高要求。本文研究水下机器人的运动特点,在RBF神经网络的基础上阐述Q-学习在水下机器人首向角锁定中的应用,最后将其与RBF网络控制进行仿真对比,实验结果表明本文算法控制稳定、精度高。     

水下机器人的发展、军事应用及启示

文章介绍了水下机器人的发展及军事应用情况,特别是美国海军按9种功能研究开发水下机器人的新情况,军用机器人向标准化方向发展等情况,以及从中得到的启示。