基于蠕动原理拱泥机器人方案研究

本文针对目前沉般打捞作业中潜水员手工攻打千斤洞的现状,首次提出了拱泥机器人的概念。它基于蚯蚓在泥土中爬行的运动机理,可以在水下泥土环境中按预定轨迹从沉船底部一侧向另一侧蠕动爬行,并随时根据检测到的位置和力信息调整运动位置和姿态。将地下穿孔机的冲击原理与蚯蚓的蠕动机理相结合,提出了一种头部冲击式的拱泥机器人的方案。研究了拱泥机器人的运动控制与位姿检测方案,并建立了拱泥机器人在水下泥土环境中作业的力学模型。     

船体清洗机器人的开发现状与展望

从船坞内作业和水下作业这两个方面对目前国内外所有船体清洗机器人的开发现状进行系统全面的介绍,包括超高压爬壁除锈机器人和水下船体清洗机器人,突出水下船体清洗机器人的发展优势。将现有的水下船体清洗机器人按磁吸附、真空负压吸附、推力吸附、复合吸附等吸附类型进行分类,具体针对各类吸附移动对其结构功能设计的优缺点进行分析比对。最后,总结吸附性和灵活性难统一、船体复杂壁面难适应和废水废渣难回收等技术难点,针对存在的问题提出推力磁轮复合吸附和水射流清洗技术相结合的创新设计建议,并对多功能化、高智能化、自主性强的多机器人编队协同作业的船体水下清洗发展进行展望。     

用于提高修船效率的绳牵引并联机器人之设计

随着世界修船业的繁荣,中国修船业飞速发展,但也存在不少问题,其中之一就是由于技术水平和装备落后导致修船的效率不高。飞毯是由美国国家标准局提出,它是一个能有效提高修船效率的基于Stewart平台的绳牵引并联机器人。在给定干船坞尺寸参数的情况下,文章设计一套可用于维修11000t级江海直达货船的绳牵引并联机器人系统（即飞毯）;着重介绍其主要部分的布局设计,并探讨其自动化控制策略;为以后飞毯的研制打下理论基础。     

坞内船舶外板喷涂机器人多功能创新设计

采用专利挖掘策略的气泡图模型,分析了船体外板喷涂机器人的技术疏密区,进一步,引入积极参数和消极参数建立了改进TRIZ模型,进行了技术补充分析,获得了更加详细的功能。以专利分析结果中技术稀疏的漆雾回收功能为例,利用改进TRIZ模型,详细设计了增加真空罩防护等措施方案,并申请了专利,并将此方法推广到专利分析的其他技术稀疏功能。结果表明：通过建立一种基于专利分析与改进TRIZ的组合方法,可实现船舶外板喷涂机器人多方面功能的创新设计。     

基于拉线机构的机器鱼运动控制仿真研究

研究机器鱼是为了模仿鱼类的游动方式,研究出更为高效、灵活的水下航行器。文中介绍了一种基于拉线机构的机器鱼,主要介绍了对拉线机构应用在机器鱼推进上的仿真分析和控制。对拉线机构的鱼尾进行了仿真分析,并对比真实鱼类游动时的体干波曲线。仿真结果显示：基于拉线机构的机器鱼与传统的多关节串联驱动的机器鱼相比能更好地模拟真实鱼类的游动。制作了机器鱼样机和控制系统,用于进一步分析研究基于拉线机构的机器鱼的性能。     

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。     

仿蟹滑翔机器人水动力外形优化设计

针对一种新型仿蟹滑翔机器人,以提高其升阻比为目标开展外形优化设计研究。对数值方法进行标定,利用计算流体力学(CFD)软件Fine Marine开展仿蟹滑翔机器人初始外形水动力性能计算,给出其阻力和升力曲线;利用CAESES软件对仿蟹滑翔机器人外形进行参数化建模;基于第二代遗传算法开展仿蟹滑翔机器人外形优化计算。结果表明,相比原设计方案,优化后的仿蟹滑翔机器人外形的上浮状态和下潜状态升阻比分别提高了9.46%和7.18%,内部空间体积提升了20.41%。     

排气阀凹槽机器人自动化堆焊工艺设计

排气阀的工作环境恶劣,为了提高其使用寿命、提高生产效率和产品质量,采用机器人自动化堆焊技术在排气阀表面堆焊一层耐磨、耐高温、耐腐蚀的合金,通过正交试验对工艺参数进行优化,采用微观组织及成分分析、性能试验及超声波检测等手段对堆焊层质量进行检测和分析．研究结果表明：当堆焊电流为120～140 A,电压为17.5～19.5 V,焊接速度为0.19～0.23 m/min,摆动3～4 mm,频率1.5～2.0 Hz时,焊缝成型及质量最好．     

基于OPC UA技术的T型梁焊接机器人在线监测系统

针对薄板分段车间的焊接装备复杂化程度高、焊接作业监控困难、焊接信息反馈不及时等问题,研究薄板分段车间T型梁焊接机器人的工艺流程和工艺参数,开发一种基于对象链接与嵌入过程控制的统一架构[OLE（Object Linking and Embedding）for Process Control Unified Architecture,OPC UA]技术的T型梁焊接机器人在线监测系统。该系统主要对T型梁焊接机器人的生产进度、设备运行状态和中间产品质量等进行在线监测,实现数据实时采集和生产过程监控与分析等功能,可消除设备之间的信息孤岛现象,实现车间生产透明化,提高生产效率,确保焊接质量。     

船舶小组立焊接机器人SPD软件的应用

从KCONG软件模型重构所需要的标准接口数据文件出发,阐述SPD软件焊接模块开发、焊脚高度设置和基准面选择的问题。通过非干涉部件筛选、SPD软件焊接图纸的开发和流程优化,解决小组立机器人在实际应用施工时的图纸问题,使该项基于SPD软件的智能制造技术在我国船舶企业顺利实现实船化应用。