基于智能材料的深海执行器及海洋仿生机器人研究综述

在“关心海洋、认识海洋、经略海洋”的战略背景下,智慧海洋工程开始向深海推进。新概念海洋装备逐渐向全海深、多学科、精细化、智能化、小型化和低能耗方向发展。智能材料是一种集感知、驱动和控制为一体的新型功能材料,以此为基础的深海执行器和海洋仿生机器人是近年来海洋科学技术的前沿之一。目前,基于智能材料的深海执行器和海洋仿生机器人的深海工程化应用尚处于起步阶段,仍有很多技术难题需要攻克。本文对现阶段国际上常见的智能驱动材料的结构属性和驱动机理进行了介绍,综述了基于智能材料的深海执行器和海洋仿生机器人的国内外研究现状,指出了实际深海工程化应用所需要解决的关键技术挑战,并对未来的发展趋势进行了概述。     

基于改进蚁群算法的水下机器人路径规划算法

针对当前基本蚁群算法应用于水下机器人全局路径规划时存在路径搜索速度慢、容易陷入局部最优等问题,对其进行优化,提出一种改进蚁群算法。首先,改进算法引入A*算法作为新的初始路径搜索策略提高初始解的质量,加快算法收敛速度;针对特殊环境下算法容易陷入局部最优的问题做出优化,引入狼群分配策略进行蚂蚁回退。此外,对距离启发函数做出改进,综合考虑当前节点和下一节点以及下一节点和目标节点之间的距离,提高了算法搜索效率;提出一种信息素动态自适应更新策略,加快了算法前期搜寻效率,同时又扩大了算法后期搜寻范围。最后,以三次B样条法为基础引入路径平滑操作,去除规划路径结果中的冗余节点,减少了水下机器人移动过程中的能耗。仿真结果表明,和基本蚁群算法相比,改进算法不仅能取得更短、能耗更低的最优路径,收敛速度也更快。     

盾构隧道管片模具自动清理及脱模剂喷涂设备的研制

传统盾构隧道管片生产过程中模具的清理与脱模剂喷涂过程均依靠人工作业实现,由于人员作业水平参差不齐,使得作业的一致性始终不能有效的控制,作业质量也无法保证。设计并制作了一种管片模具自动清理及脱模剂喷涂设备,整体设备由第七轴传动系统带动工业机器人沿生产线方向移动,由工业机器人运动完成作业区域的运动覆盖,经快速转换装置连接末端执行机构完成对应清理或者喷涂作业,而快速转换装置可以实现两种作业系统之间的切换。实践表明采用本设备能够显著提升作业水平与生产效率。     

Resarch on Welding Robotic System with Petri Net

Petri net (PN) theory model was adopted for complexity in welding flexible manufacturing system (WFMS). A scheduling arithmetic was devised to optimize the process of controlling system. With this scheduling way, model simulation experiment was designed to validate the model. And a sort of controlling software was designed on local net. Besides, a special welding experiment had been designed to check the controlling way. Results show the controlling process rightly and feasibly.     

工业机器人智能检测在汽车制造业中的优化措施

随着全球进入工业4.0时代,智能化技术被广泛应用于我国工业生产中,尤其在汽车制造业中的重要性和优越性越来越突出,这也促进了汽车制造领域自动化和智能化焊接水平的不断提高。以工业机器人为代表的智能技术在汽车焊装车间的应用,很大程度上提升了焊接的效率与工艺,但现存焊装制造工序中,仍存在因质量无管控而影响后序生产效率、增加工人检测成本和劳动强度等问题。研究针对国内某汽车厂焊装车间生产过程中出现的技术问题,以新增和优化人机工程的智能检测为切入点,总结改善措施并于实际生产中进行试验,以达到提高生产效率、降低生产成本的效果,同时给存在类似人机工程检测问题的汽车制造车间提供经验借鉴。     

自主式水下机器人最优路径规划问题的研究

路径规划是水下机器人实现自主航行的重要环节。根据自主式水下机器人的动力学性质，路径规划的特点以及实现智能行为的要求，采用基于案例的遗传算法，实现了自主式水下机器人最优路径规划。给出该方案的基本框架和算法，在基于案例类比的学习方法中引入模糊多属性综合决策的方法建立决策算子进行案例的匹配，在遗传算法中实际知识的指导，适当地改进遗传算子，加快搜索速度。仿真结果证明该路径规划方法能够取得较好的规划结果，使自主式水下机器人具有了一定的自主导航，自主避障和自主作业的能力。     

海洋空间智能无人运载器技术发展展望

海洋空间智能无人运载器是指：智能水面无人艇（USV）、智能水下机器人（AUV）和无人水下机器人（UUV）。随着无人飞机、无人战车、机器战士逐渐在战场上显示越来越大的威力，无人化战争的发展已经呈现出相对清晰的蓝图。海洋空间智能无人运载器也得到迅速的发展，它们在未来海洋国土安全、海洋开发方面发挥越来越大的作用。国内外都十分重视该领域的研究，已取得多项鼓舞人心的成果，并逐渐在军事和其他方面得到应用。概要介绍无人运载器的发展趋势。     

面向机器人应用的船体焊接工艺设计技术体系

介绍船体焊接工艺设计技术体系实现的总体思路,阐述工艺模型特征参数化定义技术、工艺模型特征参数采集技术、工艺匹配技术、作业后处理技术、执行过程自适应调整技术,并在中小组立智能焊接系统中进行应用,有效提升船体焊接质量和效率.该技术体系可为后续同类船体焊接提供工艺设计思路.     

溶剂型保险杠涂装机器人的水性化改造应用

首先介绍了保险杠水性漆涂装工艺及特点,并针对工艺相关的需求,对涂装机器人的选型进行了对比和分析.随后,详细介绍了不停产条件下,将溶剂型保险杠涂装机器人改为水性涂装机器人的改造切换应用方案.通过利用水油通用、分步切换等方案,克服了旧线水性化改造面临的大批量垂直切换时间不足、风险大等难题,为类似涂装线的改造提供解决方案和应...