Development of a mobile welding robot for double-hull structures in shipbuilding

This paper describes the development of a self-driving mobile welding robot. The robot is used to weld U-shaped welding areas in enclosed double-hull structures. In order to place itself inside the double-hull structure, the robot is capable of passing through an access hole 600 mm wide and 800 mm high. This research addresses the mechanical and control systems of the robot. The mechanical system of the robot consists of an eight-axis mobile platform, and a six-axis welding unit. The control system consists of a main controller, a welding machine controller (arc sensor board), and seam tracking sensors, i.e., a touch sensor, a laser sensor, and an arc sensor. To reduce the number of cables that would be dragged by the welding robot, the main controller is designed as an embedded type that is mounted on the back of the mobile platform.     

水下软体机械臂的设计及控制分析

针对机械臂在水下的复杂工作环境以及目前水下机械臂应用的受限性,提出一种线驱动软体机械臂,采用刚柔耦合的结构,利用电机驱动2根绳索,减少驱动单元,降低能耗,提高了机械臂的柔顺性,使其能够更好地适应水下复杂的工作环境和作业需求。同时,采用经典的Denavit-Hartenberg(D-H)建模思想结合克赛拉特杆理论(Cosserat rod theory)对其进行运动学分析。在现有软体机械臂控制方法上,设计试验平台,采用尖顶从动的控制方式检测误差并进行分析,验证了重力因素对软体机械臂控制精度的影响,为软体机械臂在水下应用的控制策略提供参考。     

海洋机动浮标机电测控系统的设计

为克服锚系浮标只能在固定站位进行海洋环境观测的不足,研发了一种可以移动的无人海洋监测平台——海洋机动浮标,本文介绍了海洋机动浮标的总体结构,构建了机动浮标的机械结构模型,设计了机动浮标测控系统,叙述了机动浮标数据通信、运动控制以及机动浮标测控系统的人机界面,并给出了机动浮标在湖中测试的实例。通过本文工作可以发现海洋机动浮标具有自主地在较大区域开展海洋环境观测等能力,对于获取大范围的海洋环境信息具有较重要价值。     

基于移动通信的嵌入式智能家居系统

该系统采用嵌入式技术、移动通信通讯技术和java语言相结合的方式,搭建了一个家庭智能管理平台。该平台可以将家中的电器、防盗系统、影视娱乐系统有机的结合起来,实现对家用电器和各个子系统的智能管理。同时能通过短信和Internet网络等方式,实现对家庭系统的远程监控。该系统具有非常灵活的可移植性和扩展性,开发成本低,该系统开创性的在手机客户端实现了C/S网络结构,具有独立的运行平台,具有更高的安全性和实时性,在市场上具有很好的发展前景。     

水下机器人递阶控制系统结构设计

为了简化水下机器人的控制系统设计,实现良好的人机界面,本文提出了解耦三级递阶控制系统结构,它包括由任务脚本和任务解释器组成的任务级控制、位置／姿态级控制和执行级控制。采用这种控制结构,大大缩短了开发周期,提高了软件模块的可重用性。     

软件化雷达总线技术探讨

软件化雷达是一种全新的雷达系统结构,是雷达技术领域的一次革命,根据软件化雷达的基本内涵,分析了系统对总线的需求,探讨了可用于软件化雷达的总线技术,并给出基于总线交换网络的软件化雷达硬件平台。该硬件平台易于实现雷达系统的标准化、模块化和可重配置性。     

舰载作战指挥系统软件构建技术探讨

针对舰载作战指挥系统软件构建技术,重点分析了软件构件,Web技术,给出多客户机／多服务器加浏览器模式的多层次可以配置的分布式系统体系结构、软件体系结构,分析软件构件化设计原则,并给出一个构件化的指控系统结构简图。     

基于B/S架构态势原型系统实现及性能优化

C/S（客户机-服务器）模式软件存在客户端资源消耗大、部署繁杂、升级困难等问题。论文设计了一种基于Java平台的B/S（浏览器-服务器）架构态势原型系统,解决了体系结构、信息规范、网络通信及态势显示等关键技术,实现了实时目标信息接入、图上显示及综合查询等功能。论文还讨论了Java平台性能优化技术,优化后的原型系统运行结果良好,在指挥控制系统领域具有应用价值。     

CJBW20船舶网络型监控微机系统

通过对CJBW20船舶网络型监控微机系统的结构原理及性能的分析介绍,展示了一种崭新的船舶监控微机系统,该系统采用工控PC机的作上层主微机,用2^ 实时网络作为系统的通讯网络,自适应测量单元进行A／D转换,8098单片微机控制器作为控制输出单元等,在结构上采用多微机分散式网络化布置,并应用多媒体技术,通过6只摄像头对现场进行监视,并配以Windows平台上的Intouch图形工控软件包和具有“黑盒子”功能的磁盘自动记录和打印的专用软件。     

一种应用于推进系统的开放式通讯调测平台

在船用电力推进系统中,控制系统常由多个部件组成。通过部件之间的通讯,指令下发、信息采集、故障告警等多种功能才得以实现。由于各部件之间的通讯接口多种多样,如CAN、485、以太网等。可采用的通讯协议也很多样,标准协议和自定义协议都存在,所以通讯功能调测也变得重要且复杂。在调测通讯接口的过程中,采用轻量级的开放式测试平台,比起等所有部件开发完毕后集中调试要更为便利。本文介绍了一种开放式通讯调测平台的设计方案。此调测平台可直接运行于各种pc或便携机上,具有测试接口多样、测试脚本可定制的优点。在实际应用中,已取代了plc和触摸屏等多种部件进行通讯功能的调测,给开发人员带来了很大便利。     

利用ADAM模块开发气源监控系统

叙述某装置的原料气源罐的压力采集与控制系统,该系统硬件主要由研华工控机和ADAM4000模块组成,软件在WindowsXP平台下利用VC编制,其界面友好,操作方便,试验证明该系统能实时采集各分布点的气源压力,并得到满意的压力控制精度。     

Design of underwater robot lines based on a hybrid automatic optimization strategy

In this paper, a hybrid automatic optimization strategy is proposed for the design of underwater robot lines. Isight is introduced as an integration platform. The construction of this platform is based on the user programming and several commercial software including UG6.0, GAMBIT2.4.6 and FLUENT12.0. An intelligent parameter optimization method, the particle swarm optimization, is incorporated into the platform. To verify the strategy proposed, a simulation is conducted on the underwater robot model 5470, which originates from the DTRC SUBOFF project. With the automatic optimization platform, the minimal resistance is taken as the optimization goal;the wet surface area as the constraint condition; the length of the fore-body, maximum body radius and after-body＇s minimum radius as the design variables. With the CFD calculation, the RANS equations and the standard turbulence model are used for direct numerical simulation. By analyses of the simulation results, it is concluded that the platform is of high efficiency and feasibility. Through the platform, a variety of schemes for the design of the lines are generated and the optimal solution is achieved. The combination of the intelligent optimization algorithm and the numerical simulation ensures a global optimal solution and improves the efficiency of the searching solutions.     

Simulation platform of navigation system for autonomous underwater vehicle

1 Introduction1 It is hoped the Autonomous Underwater Vehicle (AUV) can be fully autonomous, but the basis of this hope is that AUV can navigate and position accurately.Inertial navigation is the main navigation method for AUV, but accumulative error of t…     

基于组合自动优化策略的水下机器人型线设计（英文）

In this paper, a hybrid automatic optimization strategy is proposed for the design of underwater robot lines. Isight is introduced as an integration platform. The construction of this platform is based on the user programming and several commercial software including UG6.0, GAMBIT2.4.6 and FLUENT12.0. An intelligent parameter optimization method, the particle swarm optimization, is incorporated into the platform. To verify the strategy proposed, a simulation is conducted on the underwater robot model 5470, which originates from the DTRC SUBOFF project. With the automatic optimization platform, the minimal resistance is taken as the optimization goal; the wet surface area as the constraint condition; the length of the fore-body, maximum body radius and after-body's minimum radius as the design variables. With the CFD calculation, the RANS equations and the standard turbulence model are used for direct numerical simulation. By analyses of the simulation results, it is concluded that the platform is of high efficiency and feasibility. Through the platform, a variety of schemes for the design of the lines are generated and the optimal solution is achieved. The combination of the intelligent optimization algorithm and the numerical simulation ensures a global optimal solution and improves the efficiency of the searching solutions.     

基于锚泊系统的半潜式海洋平台定位方法研究

以工作水深1200m、8缆系泊的半潜式海洋平台为对象,研究其系统定位方法,通过改变锚泊系统系泊缆长度来实现平台的定位。建立反映半潜式海洋平台锚泊系统动力响应的多目标优化模型,通过求解得到船体目标位移与最优系泊缆长度,借助多学科软件iSIGHT,通过开发程序接口,调用水动力分析软件ANSYS/AQWA求解器求解,实现了半潜式平台锚泊系统的结构动力响应优化设计。对半潜式平台进行风、浪、流联合作用下的水动力耦合分析,实时控制系泊缆长度来实现平台的定位并保证平台的稳定性。     

某舰艇外围控制系统设计与实现

针对舰载武器及其发射装置的使用需求,提出外围控制系统的控制策略并明确要解决的问题,设计具有冗余容错功能的集散控制系统.介绍系统接口特点和容错需求,设计系统结构,着重分析硬件冗余结构和基于QNX操作系统的软件构架.实际使用证明,该控制系统使用灵活、工作可靠,基本达到设计要求.     

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。     

AUV控制系统试验平台

随着AUV(自主式潜器)技术的不断发展,对其自主性能的要求越来越高.AUV控制系统试验平台可以实现各种自主控制、动态控制算法及软件的系统集成.文章以能够自主完成地形勘察使命的AUV为研究对象,设计了AUV控制系统试验平台,对AUV控制系统硬件系统和基于行为仲裁的分层递阶软件系统做了较全面的介绍,利用QNX操作系统的多线程和消息传递技术实现了任务协调算法.在半实物试验平台上进行的地形勘察使命仿真结果验证了控制系统试验平台硬件结构合理,算法及软件集成可实现.     

深水半潜式生产储油平台系泊锚机电控系统设计及应用

系泊锚机是1500m深水半潜式生产储油平台的关键装备之一,其电控系统要求可靠性高、布置紧凑、智能化水平高.文章通过分析深水半潜式生产储油平台系泊系统组成、锚机的结构、电控系统所要求功能,划分出功能模块,选择可编程逻辑控制器(PLC)及现场总线的技术思路,进行设备布置、网络架构、硬软件的选择,设计出一套电控系统,实现了系...     

基于PLC的船舶电站物理仿真综合模拟器的应用研究

船舶电站物理仿真综合模拟器是以第五代集装箱船5600TEU为基本仿真对象,以电站仿真系统组态软件PIMS为软件平台,采用PLC实现对自动化电站物理仿真综合模拟器的控制,提高现场数据的处理反应能力。操作者可同时在虚拟或物理面板上对模拟电站操作,操作过程数据全部保存在数据库中。