叶片式摆动缸组合密封性能分析与研究

针对深海液压机械手关节驱动需求, 设计了一种叶片式摆动缸。依据其内泄漏产生位置设计对应的组合密封结构, 建立针对该摆动缸内泄漏的理论计算模型。实验测试了不同压力下内泄漏量和输出扭矩随O形圈截面尺寸和预压缩量的变化关系, 验证了所提密封形式和理论计算模型的合理性, 为叶片式摆动缸密封结构设计提供了理论依据。     

水下多指手研究现状

通过对国内外水下多指手研究进展的充分调研和总结,对水下多指手的现状和结构进行了综述,对影响水下多指手发展的密封与防腐技术、力感知技术、抓取最优规划技术及抓取力控制技术等关键技术进行了总结和分析,并展望其未来的发展趋势．     

基于单目视觉的水下目标三维信息重建方法研究

基于手眼协调原理,提出了一种采用单目摄像机对具有几何形状约束特征的水下目标进行三维信息重建的方法。方法首先对水下目标进行二值化处理,并对二值图像的几何信息提取与处理,然后配合机械手的动作获取目标的空间位置信息,进而通过视觉引导机械手与目标成特定的相对姿态,最后通过摄像机的空间位置与姿态信息推断出目标的空间位置与姿态信息。这种方法避免了传统机器视觉存在的水下目标模糊、纹理特征不明显、图像匹配困难等问题,根据二值图像的几何信息能够更稳定有效的获取水下目标的三维位置姿态信息。     

水下欠驱动机械手结构设计与仿真分析

面向水下机械手深海作业环境,研究设计了一种可用于水下环境的欠驱动机械手,机械手共有3个手指,每个手指有3个关节,是由连杆传动的欠驱动手指,欠驱动使手指抓取具有自适应性。分析了手指运动机理,研究设计了手指模块和整体结构,对手指进行了抓取静力学分析,在ADAMS软件中对机械手进行动力学仿真,验证了机械手结构的合理性与可行性。     

伺服放大器设计与仿真分析

阐述了电液伺服阀力矩马达工作原理及伺服放大器的性能要求,设计了具有调零、反馈、限流功能的伺服放大器模型,并运用仿真软件OrCAD对伺服放大器电路模型进行了性能分析和验证.在仿真的基础上研制了伺服放大器,并对其进行了性能测试,结果表明,伺服放大器输出电流稳定、线性度好、响应迅速,完全满足设计要求.     

深海液压机械手连杆参数优化研究

搭载在工作级遥控潜水器上的液压机械手在深海作业中应用广泛。在几千米的深海中,深海液压机械手需承受几十兆帕的高压,由此带来的密封问题限制了深海液压机械手的构型和各关节驱动器的结构。为寻求最优的深海液压机械手连杆参数配置,结合深海液压机械手的特点提出全局工作空间下的灵活度和可操作度性能指标,并对其计算方法进行改进,改善了蒙特卡洛法造成的点集局部密集或稀疏的情况;利用遗传算法对深海液压机械手的连杆参数进行优化,得到了基于全局工作空间下的灵活度和可操作度性能指标的最佳连杆参数配置。通过深海液压机械手的运动仿真分析表明:经过优化后的深海液压机械手的部分位姿出现局部性能指标下降,但其关节运动速度波动情况得到改善,整体性能得到提升,验证了优化方法的可行性。