拱泥机器人原理样机的研制

研制了一台拱泥机器人原理样机，针对洪泥机器人在泥土环境中前进时转向阻力矩大的特点，设计了一种简单灵活的转向机构，采用充气胶囊作为支撑，提高了蠕动爬行机构的驱动能力。提出了拱泥机器人传感器检测系统的方案，解决了拱泥机器人水下位姿的检测问题，进行了原理样机控制系统设计和作业流程设计。最后在实验室环境中完成了原理样机的蠕动爬行实验，验证了总体方案的可行性。     

小型舰船吸附式机器人的设计与智能控制

水下机器人是有效提高船舶机械化、自动化与智能化的方法。本文给出小型舰船吸附式机器人的设计和控制方法。首先介绍吸附式机器人的基本结构,然后给出新型吸附单元的模型,该模型使用Halbach阵列模型,并对其理想模型以及非理想模型进行描述,同时也给出优化算法。实验结果表明,本文设计的吸附式模型具有可靠的吸附能力。     

蠕动爬行攻泥机构转向工作特性的有限元分析

针对用于沉船打捞的水下攻泥机器人蠕动爬行攻泥机构的结构与工作机理，建立了适当的有限元计算模型，进而通过弹塑性有限元计算，模拟了攻泥机构处于土中不同深度的工作情况，建立了攻泥机构前进位移V和转向角θ之间关系的通用公式。通过它可以实现对攻泥机构前进路线的规划与自动控制。     

船用蠕动式连续拖曳行走装置运动分析及优化

为了实现大型海洋工程装备在船舶或浮体等运动物表面的稳定、连续、快速行走运动,对船用蠕动式连续拖曳行走装置进行了研究。介绍了在模拟尺蠖蠕动基础上增加了交替拖曳功能的行走装置运动原理,并设计了相应的机械结构及液压驱动系统。对行走装置进行了运动分析,建立了以被拖体运动速度最大为目标,以液压系统流量限制为约束条件的优化数学模型,对行走装置垂向及横向运动时间进行了优化。最后通过某海底管线铺设装备上配置的行走装置样机试验,验证了其运动性能以及各环节运动时间对被拖体运动速度的影响情况。     

便携式水下机器人设计

出于对近海海洋探索的目的,本文应用了上次研究[1]的水下ROV空间姿态控制系统设计了一种便携式水下机器人。该水下机器人系统硬件部分主要由电源模块、无刷电调、遥控部分以及姿态传感器模块组成,软件控制以及相关数据处理由一块ARM-M3内核的处理器完成,编译软件使用Kile。水下机器人结构采用3D打印机制作,材料选用PLA。遥控通讯采用CAN总线协议。水下机器人经过实际调试可以达到相关技术要求,下潜深度100 M,能实现简单的水下作业要求。     

用于船舶尾气锅炉烟道清理的机器人设计与受力分析

针对船舶尾气锅炉烟道清理任务重、作业危险等问题,根据特殊需求设计了一种新型管道清理机器人,用来替代人工清理附着在烟道内壁的灰渣。所设计的机器人采用“气动+电动”方式分别为运动和作业提供动力,由直线气缸、三爪气缸、电机、钢刷等部分组成,工作时通过控制气缸和其他传动机构以实现蠕动式移动和清理作业。本文对机器人的运动特性进行研究,最后通过计算机仿真验证了机器人运动学分析的正确性,为了机器人工程样机的研制奠定了理论基础。     

船用薄板机器人激光复合焊接工艺数据库设计

针对焊接工艺数据的高效管理与应用需求,设计船用薄板机器人激光复合焊接工艺数据库。基于焊接工艺设计、焊接工艺评定和焊接生产加工等3个场景,该系统由数据信息管理、焊接工艺定义、标准系统查询、实例检索推理、数值模拟验证、焊接工艺规程(Welding Procedure Specification, WPS)制定和焊接工艺反馈等7个功能模块组成,对于解决激光复合焊接的数据管理问题和需求具有重要意义。     

船用柴油机机架机器人焊接工作站设计和开发

针对船舶行业的高速发展给船用柴油机带来巨大需求压力的问题,根据柴油机机架结构特点设计了机器人焊接工作站。选用Fanuc机器人与OTC深熔焊机组成机器人焊接系统,开发了升降式变位机与配套工装夹具,优化了焊接接头设计及工艺参数。研究结果表明：采用机器人焊接工作站可以实现机架的高效自动化焊接;焊缝成型良好,焊接质量和尺寸精度满足相关技术规范要求;焊接效率和手工焊相比提高了4倍。     

基于余热驱动的船用吸附制冷-载冷系统的设计研发

为了解决船舶余热发电引起的余热利用率不高的问题,文章基于余热驱动的船用吸附制冷-载冷系统的设计,研发了利用余热驱动的船上冷冻冷藏和海水淡化组合工作系统。冷冻冷藏采用NH_3-CO_2载冷剂系统来实现,余热的梯级回收与套缸冷却水的再利用结合真空闪蒸实现海水淡化。本设计的主要创新表现在:既有效利用氨的热力性质又避免了氨在船上分散空间使用的危险性;余热梯级利用有效解决了冷冻冷藏不同温区及海水淡化的需要和余热利用率不高的问题。高效吸附床的设计对吸附制冷效率的提高较好地完善了CaCl_2-NH_3吸附式制冷-CO_2载冷剂系统,为新型余热回收船舶辅助系统设计提供新理念。     

水运工程施工船舶管理系统软件设计与实现

水运工程施工离不开各种船舶的支持,通常有一条主船和多条辅船。对于多船的施工作业,位置信息显得尤为重要,每一条船都要清晰地知道其他船舶及锚缆等的位置,以及施工区域的地形地貌。此外,船舶之间的指挥、协同作业等,均需要建立在各种位置信息的基础之上。文章在详细调研水运工程施工各个环节的基础上,设计了一套用于水运工程施工作业的船舶管理系统。系统主要包括通信管理模块、图形管理模块、船舶指挥模块和数据管理模块四大部分,针对每一部分进行详细的任务分解。在此基础上,采用C#语言和WPF界面引擎技术,编写了水运工程施工船舶管理系统软件。     

科考船数据网络的设计与实现

在海洋强国战略和"一带一路"战略背景下,海洋科考事业的长足发展愈加重要。文中通过综合分析国内外海洋科学考察船的现状,针对目前科考船数据网络信息系统设计的局限性、数据采集单一性以及设备管理的繁琐性等问题,提出一种新型的海洋科考船数据网络设计与实现技术,能够对科考探测系统数据进行集成采集、统一存储以及融合显示。     

海洋科学考察船智能化需求与实现路径

文章讨论了海洋科学考察船在智能化方面的需求来源及主要影响因素,列举了3种可供借鉴的系统在实现方式上的层级划分方法,指明了相应作用;细化讨论了海洋科学考察船关于智能化前端设备、智能化领域系统、智能化集成平台3种粒度类型的需求来源、实现路径、运用形式及相关特点;指出了相关粒度类型的实体可用于船舶智能化需求分析论证、规划设计、配套保障等应用实现,包括粒度划分、功能性能明确,分析了实体间关系及配套方法。     

某柴油主机遥控系统修理调试台的设计及试验研究

针对进口船用柴油主机遥控系统修理调试中需解决的若干问题，基于系统重构、硬件在环仿真与测试的基本思路对修理调试台进行了深入研究，完成了修理调试台软硬件的集成设计和调试，并对送修单位委托的实装故障模块进行了有效的维修检测。     

一种船舱除锈喷漆移动机器人的设计

依据船舶修造行业的现状,多方面考虑适应各种不同大小船舶的使用条件,提供一种可满足各种船舱除锈喷漆工艺技术要求的除锈喷漆移动机器人的设计,通过变换机器人前端手部不同工具,实现在同一台机器人上既能够进行除锈作业,也能够进行喷漆作业,尤其是能够实现在船舱中的三维空间作业面的方便转换和简单曲面的连续除锈喷漆作业.     

船舶避碰辅助决策系统的设计与实现

研究了广阔水域多船会遇的避让方案,首先根据会遇态势、本船与目标船的船舶运动参数,给出了危险度的量化计算,然后选择与最危险目标船舶进行了避碰.分析了整个避碰过程的流程,并用软件进行了实现.     

海岸船舶交通监控系统研究与实现

船舶交通监控系统是保证船舶交通安全的一种有效手段,先进的监控系统能够极大地提高船舶航行的效率、有效保护海洋的生态环境。本文以VTS系统为基础,对VTS系统处理速度慢、分析能力差的缺点进行改进,给出基于VTS的船舶交通监控系统。该系统能够有效改善海岸船舶交通监控系统的信息管理效率。     

浅水铺管船自动喷水灭火系统设计

就浅水铺管船自动喷淋水灭火系统的工作原理、系统的分区、喷头的布置等作简要介绍;同时对喷淋系统主要设备参数进行计算,为设备选型提供依据。     

中国实施第二船籍登记制方法与步骤的建议

洋山港的优势 在不改变国内现行法律制度的前提下，我国第二船籍制度只能另辟蹊径，延用我国“境内关外”的保税港区优惠政策。而从航运市场发育成熟度来看，综合考虑港口知名度、港口位置、航运情况、金融体系和法律健全程度，上海洋山保税港是我国作为第二船籍制度最理想的船籍港。具体优势如下：     

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。