深潜器水下作业机械手

我所研制的深潜器水下作业机械手是一种深潜器用大型多关节液压械机手,近几年,经过多次试验室试验及海中试验,达到了各项试验指标,并能在海中完成拿取电缆和重物的作业,使用部门已经验收。这种水下机械手是近年来我国第一个试制成功的大型机械手,也是首次在海中完成水下作业的机械手。现将其主要性能介绍如下。     

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.     

随动型水下作业机械手

简介水下作业机械手的结构、动作和控制功能     

基于极点配置的机械手电液伺服控制系统设计

介绍了一种基于极点配置的控制系统计算机辅助设计算法，并对某示教再现型机械手的臂回转伺服控制系统进行了设计和仿真计算，取得了较满意的结果。     

遭遇深海"巨怪"

深海遨游邂逅"巨怪"2005年5月6日下午8时,居住在美国夏威夷火奴鲁鲁的艾肯.雷姆森驾驶单人潜艇,从该市郊外海边出发,沿着海底,向西南方向开去。2小时后,他发现海底一块礁石上,有一颗色彩斑斓的海星,他操纵按键,伸展机械手捕捉,想不到,这个灵巧而有力的"手"却不能将它拉起来。     

两关节机械手级联伪微分反馈解耦控制

针对机器人控制中存在的非线性、时变性和关节间的相互耦合，运用伪微分级联反馈解耦控制方法推导了该控制器的参数设计公式，并对其控制特性作了深入研究。两关节机械手直接驱动的计算机仿真结果表明，采用此种控制方法较好地实现了对多关节角位移的解耦控制，并且对于被控对象的非线性和时变性均不敏感，控制系统具有优良的阶跃响应特性和很强的抗干扰能力。     

混凝土喷射机械手的应用及构思

文中主要介绍混凝土喷射机械手在官田隧道中的应用情况,并与目前较为广泛应用的普通湿喷机作对比,结合混凝土喷射技术的发展历程,提出目前机械手的优越性与局限性,并构思其可发展方向,望能对设备的研制提供些许参考。     

多分量腕力传感器的标定方法

本文通过对多分量腕力传感器最小范解标定方法叙述，根据实验的误差理论，推导出一种基于最小二乘数据拟合的力传感器标定方法。该方法较最小范解标定方法简单，精确度更高。     

船用水下机械手自动检测系统的设计

以排除船舶螺旋桨缠绕物为应用背景,论述水下机械手自动检测系统的设计方案。系统包括检测、显示、报警三部分,检测部分通过扭转力矩传感器检测机械手的工况是否正常,如不正常,则用液晶显示器显示故障的性质和级别,发出相应的声光报警和电话音报警信号。该系统的硬件功能由可编程逻辑器件、单片机、双音多频芯片等基本元件实现,性价比较高,具有可推广性。     

水下机械手电液伺服控制系统剖析及设计研究

本文作者首先对美国Schilling公司研制的电液伺服水下机械手的实时控制软件进行了深入的剖析、研究、概括总结了该成熟产品所采用的控制软件的特色,在汲取其精华的基础上,对控制算法进行了新的探索和尝试,引入了格滤波器控制策略,用80286微机和8098单片机建立了一个水下机械手的主从式控制系统,同时还进行了软件设计,在软件设计时,引入了BorlandC~(++)2.0语言编程、最后进行了数字及半实物仿真,结果表明:所做的一切,在开发实际产品时,具有较高的参考价值。     

五自由度水下摄像机械手技术方案与虚拟样机设计研究

水下摄像机械手是进行水下复杂环境视频采集的理想工具。根据目前水下作业的使用需求,结合现有载人潜水器的技术特点,研究了水下摄像专用机械手的总体架构、机械原理、动力配置等关键技术指标,提出了水下摄像机械手初步方案,并用商用设计软件进行了虚拟仿真设计研究。结果表明,技术方案切实可行,为水下摄像机械手的工程化应用奠定了坚实的技术基础。     

Optical fiber based slide tactile sensor for underwater robots

In the underwater environment, many visual sensors don’t work, and many sensors which work well for robots working in space or on land can not be used underwater. Therefore, an optical fiber slide tactile sensor was designed based on the inner modulation mechanism of optical fibers. The principles and structure of the sensor are explained in detail. Its static and dynamic characteristics were analyzed theoretically and then simulated. A dynamic characteristic model was built and the simulation made using the GA based neural network. In order to improve sensor response, the recognition model of the sensor was designed based on the ‘inverse solution’ principle of neural networks, increasing the control precision and the sensitivity of the manipulator.     

基于VR的船载遥操作机械手设计与研究

针对无人潜水器在恶劣海况下收放作业挂钩困难的问题，设计一套基于虚拟现实（VR）的遥操作机械手装置，搭载于船载无人潜水器收放A型门架上，以操控VR手柄灵活、高效地完成无人潜水器收放时的辅助挂钩作业。利用Unity3D引擎搭建并开发一套机械手虚拟仿真系统，实现对机械手的正、逆向运动控制，并与实际机械手建立Socket网络通信，实现虚实同步；通过串流VR一体机实现对机械手的实时可视化仿真与VR遥操作。相较于现有的主手及示教器遥操作，VR遥操作机械手的作业效率更高，操作难度低，且系统具有较强的沉浸感和临场感，提高了机械手海上作业的可视性、灵活性和安全性。通过搭建波浪模拟试验平台模拟不同海况进行验证，结果表明，VR遥操作机械手挂钩作业的效率较示教器遥操作提高49.4%。在海上试验中，机械手也成功完成了各类潜器收放的挂钩作业。     

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...