水下机器人作业机械手的研究与发展

水下作业机械手是水下机器人核心组成部分，研究第二、第三代水下机械手技术是水下机器人的重要课题，本文仅就水下作业机械手当前的发展状态，设计原则及智能化技术的研究，提出有关看法，仅供研究水下机械手课题展开讨论。     

国外水下作业机械手的特点及发展趋势

国外水下作业机械手(以下简称机械手)的研究始于50年代。70年代以来,国外许多公司如美国的Schilling公司,Western Space and Marine有限公司以及英国的Slingsby有限公司等,相继研制成功了多种先进的机械手及系列产品,并已投入批量生产,使机械手的研究和生产达到了较高的水平。我国水下作业机械手的研制工作始于70年代,与国外相比还存在着一段差距。本文从水下机械手的结构、液压驱动及控制     

自治水下机器人机械手系统协调运动研究

简单描述了自治水下机器人搭载的三功能水下电动机械手的设计,鉴于自治水下机器人-机械手系统运动学冗余、内部可能干涉以及载体圆筒式外形等特点,将惩罚调节因子引入系统运动学伪逆矩阵,保证了关节在允许范围内运动,避免载体大幅度姿态变化及载体与机械手之间的干涉,同时采用梯度投影法优化海流作用下的系统推力。仿真表明,该算法在解决系统冗余度的同时,有效地协调多任务下的系统动作。     

“鱼鹰”号载人潜器打捞机械手的研制

本文介绍国内研制的第一只打捞机械手,该机械手的最大伸距为2805mm,抓举能力为1000N,有三个自由度,机械手备有三种手爪,可根据作业内容的不同进行更换,当机械手手爪抓获沉物超过100kg时,可实行手爪的自动或手动解脱,供水面母船起吊回收,在危及潜器及操作人员生命安全情况下,机械手可实现应急抛弃。文中,作者从现代设计法的角度出发,对机械手的性能及结构设计特点等方面进行了阐述。该机械手安装于“鱼鹰”号载入潜器上,在很短时间内,已可靠地从水下打捞起3t多贵重沉物,获明显的济经效益。使用证明,打捞机械手性能良好,完全能满足水下打捞作业的要求。     

水下机器人-机械手系统构建与研究

描述了一水下机器人——机械手系统研究平台的搭建,详细介绍了三功能水下电动机械手的设计与实验,给出了载体分系统的设计结果,利用Matlab工具箱和M函数构建了系统仿真模型,可以有效地对系统规划和控制算法进行验证(包括分别对载体分系统和机械手分系统的控制),可为进一步的现场试验提供指导和方法验证。     

地磁感应线圈在投弃式探头水下转速测量中的应用

介绍了地磁感应线圈的工作原理,针对投弃式探头水下转速测量需要,设计专用线圈传感器及测量电路,并搭建专用试验台进行室内试验。试验结果表明,采用地磁感应线圈可以准确地得到旋转体转速信息,可应用于投弃式探头水下转速测量。     

自主式水下机械手系统研究

本文从水下机械手的总体设计，关节直流电机的驱动和调速，手臂上声纳的水下搜索与跟踪，机械手系统的智能控制和电源等几个方面，介绍了有关自主式水下机械手系统的研究，可为研制自主式水下作业系统提供参考     

水下机械手结构设计的几个问题

本文从机械手在可潜器上的配置,多功能机械手运动参数的设计、关节作动器类型的选择、应急解脱机构的设计、机械手在可潜器上的收藏等几个方面,论述了水下机械手的结构设计问题,可为水下机械手的总体设计提供参考。     

关于提高SSA_2-1型便携式潮位仪精度的研究

SSA_z-1型便携式潮位仪是以计算机控制晶体压力传感器作为水下探头的无井验潮仪,因为探头是放于水下,因此大气压力、水温、盐度、重力加速度、波浪、涌潮、海流等因素的变化都会给潮位测量带来误差,本文论述了上述诸因素给潮位测量带来的影响及提高 SSA_z-1潮位仪精度的措施.     

控制多关节机械手运动的一种算法

为适应种种高难度水下作业的要求,水下机械手需要多自由度,多关节结构,本文介绍一种以反馈控制为基础建立的,控制多关节机械手运动的算法。建立算法是设计控制系统的基础。