AMETEK2006水下机器人液压系统分析

一、前言随着海洋工程、深潜打捞和援潜救生技术的不断发展，各国争先开展了水下机器人研制工作。七十年代始，无人遥控潜水器（ROV）得到迅猛发展。目前，已发展到500多艘，其中90％以上用于海洋石油开发。OSEL公司研制的AMETEK2006ROV，就是针对其北海油田恶劣环境中使用而设     

小型水下机器人的设计与制作

随着人工智能等互联网高新技术的进步和机器人制造成本的降低,水下机器人的应用由最开始的军工市场逐渐向民用及大众娱乐消费市场拓展。基于有缆遥控水下机器人(Remote Operated Vehicle,ROV)技术,设计制作了一个适用于浅水域的小型水下机器人。利用SoildWorks软件设计水下机器人的整体外形,并利用3D打印设备制作所需部件,对推进器、外围控制设备以及传感器等电子辅助元件进行选型,完成了硬件组装调试工作。     

ROV在狭小空间安装海管起始缆技术

在海工深圳公司的缅甸ZAWTIKA 1B项目铺管铺管作业中,通过技术创新,成功实现了国内首次采用ROV(Remote Operated Vehicle无人遥控潜水器)钻入导管架,在狭小空间安装海管起始缆技术,其作业水深为116 m,为国际同类作业最深,节省了单独动员饱和潜水的费用。文中介绍了2台ROV的精确分工和控制方法,论述了2台ROV在铺管船上下水共同进行水下作业的工作模式和ROV钻入导管架安装起始缆的技术要点。     

ROV水下作业外接工具选型研究

ROV(Remotely Operated Vehicle)是一种远程遥控的水下作业机器人,可进行水下观察和作业,在水下油田工程作业中具有重要的作用。而水下作业种类繁多,环境比较复杂,ROV必须搭载不同的外接工具进行相应的作业。本文就几种主要的水下作业对ROV外接工具的选型进行研究。     

基于鱼类体线感知机理的水下机器人水流场识别研究

无人水下航行器(Unmanned undersea vehicle,UUV)是水下作业探测中一种应用广泛的工具,它能否很好地适应水下环境对其远距离正常工作有着重要影响。与水下鱼类对比,机器人与水下环境间的交互能力相去较远,其中尤以水下机器人对海洋环境的水流特征识别最为重要。传统UUV在水下的控制运行必须消耗大量能量维持状态与运行,这种被动应对环境的方式具有很大的不足,也对无线遥控水下机器人的生存造成障碍。因此,水下机器人能否正确感知水流是其能否进一步探索利用海洋的重要因素。研究发现,鱼类的侧线系统可感知水流,并辅助运动规划。研究鱼类侧线感知水流的机理,针对鱼雷型UUV的不同水流环境,使用计算流体动力学方法提取本体压力数据,选择线性判别分析与支持向量机技术训练并建立水流感知分类模型,从功能角度仿生侧线感应水流能力。模型测试表明,不同的水流工况下UUV识别到不同模式,可进行本体周围水况区分度辨识,为水下机器人识别水流环境与利用海洋提供一种新的视度。     

自主水下航行器控制系统的设计及实现

在海洋观测、海底资源开发以及水下勘察等水下作业中,自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)已经成为不可或缺的装备.航位推算是AUV在水下自主航行的关键技术.因此,介绍AUV的结构组成、硬件控制系统以及软件控制系统等,重点介绍了一种AUV自主导航的航位推算算法以及最后的湖试实验...     

超小型浅水机器人沉浮系统设计

对一种用于浅水机器人沉浮的"活塞式"升降装置进行了研究.该装置主要用于超小型潜水器.升降装置通过内部活塞的运动,产生体积的变化,使潜水器产生下降或上升的作用力.分析表明它能使潜水器受力均匀,能在沉浮时保持良好的稳定性,并且控制灵活.该装置可以保证潜水器水下运动时的整体平稳性与提高水下观察的质量.     

5自由度自主式水下机械手的研制

自主作业水下机械手是水下无人无缆自主式潜水器（AUV）研究的重要内容之一,详细介绍了研制的5自由度自主作业水下机械手的结构设计特点和主要性能技术指标,论述了机械手的控制和计算机仿真及调试试验情况。     

基于机器视觉的水下视觉成像分析及优化

海洋是地球上重要的资源宝库之一，在人类历史中人们对海洋资源的利用在不断深化。随着现代技术的发展，水下机器人可以代替人类对海洋进行探索，其中水下摄像机是水下机器人执行水下任务必不可少的工具。根据水下视觉环境的分析，提出了摄像机的镜头畸变问题和水下噪声干扰问题，并分别使用张正友标定法和图像滤波方法来改善水下视觉图像质量。     

超小型浅水潜水器用活塞式沉浮系统结构设计

随着水下机器人技术的不断推进,超小型浅水潜水器受到了广泛关注。而在超小型、浅水环境,传统的螺旋桨推进机构却存在着一定的缺点。为此,提出一种基于传统方法的新思路,用活塞式伸缩机构实现潜水器的低功耗,能较好实现稳定沉浮运动。     

水下机器人-机械手系统的动力学分析

随着我国海洋开发事业的发展,水下机器人操作手在水下勘探、水下采矿、海洋石油工程等领域发挥着越来越重要的作用。本文提出了一种运用指数积公式和凯恩方程对水下机器人机械手系统进行了动力学建模的新方法。采用该方法可以在同一个坐标体系中描叙系统的运动学,而且在建立动力学模型中可以避免大量的求导运算,并可以得到最少数目的微分方程。模型中考虑了海水的拖曳阻力、机器人与机械手之间的相互作用、推进器推力等因素。研究表明指数积-凯恩方法是一种建立水下机器人-机械手的一种有效方法。     

海洋科考船用电缆绞车技术与设计

海洋科考船用电缆绞车是海洋科考工程必备的设备之一,通过电缆与水下机器人连接,起着收放、牵引水下机器人运动的作用,并通过电缆传输机器人采集的信息。海洋工程不断向深海远海发展,船用电缆绞车也不断应用新技术、新工艺、新材料,不断适应新的需要,通过对俄罗斯海洋科考船用电缆绞车传动原理、结构及关键技术与设计的介绍、分析,对我国海洋电缆绞车的设计及使用提供借鉴的经验,促进我国海洋科考及海洋工程事业的发展。     

微小型无人系统发展及其对测试技术的新挑战

阐述了微小型无人系统技术发展动向，详细介绍了微型飞行器、微小型卫星、微小型机器人技术、微小型水下无人航行器技术等的现状及发展，阐明了微小型无人系统对测试技术的新挑战。     

1000m级/75kW水下机器人故障分析与诊断

随着海洋石油向深水海域的发展,ROV(Remotely Operated Vehicle,水下机器入)的作用越来越重要.文中结合LF13-2海管铺设项目中1000m级/75kW的ROV在作业过程中出现的故障,以控制示意图为引导,通过逻辑分析并结合现场试验逐步诊断出故障点,在最短的时间内解除故障,使得海底铺管作业安全进行,为海洋石油开发提供了安全生产保障.     

大型无人潜水器吊具的设计与试验验证

设计了一种大型无人潜水器吊具,适用于潜水器的岸基布放与回收。对这一吊具的结构、工作原理和布放回收流程进行了介绍,吊具可根据被吊装无人潜水器的质心变化而自适应调节。通过承载试验验证了这一吊具的自适应调节能力,当无人潜水器质心在-300~300 mm范围内变化时,吊具均可以安全平稳起吊,且挂钩与脱钩不需要人员下水或通过小船靠近无人潜水器操作。     

机器人在海洋应用的教学平台研究

随着海南热带海洋学院转型为海洋类院校,学院电子信息工程实验中心对机器人在教学应用方面的研究已由个人、家用娱乐机器人向专业服务型水下机器人转变。现针对机器人在海洋应用的教学平台的构建进行简要分析和探讨。     

无人遥控潜水器控制系统开发

成功研制了堆内构件检测无人遥控潜水器(ROV)样机,利用数字PID技术实现了系统定向、定深控制,并对该潜水器的运行进行了实验验证,效果令人满意.     

仿生水下机器人研究现状及其发展趋势

仿生水下机器人以其高度灵活性及逐渐智能化的特点,成为近年来机器人领域研究的热点。仿生水下机器人按照模仿水下生物的运动方式可分为:仿鱼水下机器人、仿多足爬行动物水下机器人和仿蠕虫水下机器人。文中具体地阐述了这三类中具有代表性的仿生水下机器人的特点。随着科学技术的发展,仿生水下机器人在智能材料制成的驱动装置、游动机理方面会不断地完善,在个体的智能化和群体的协作方面也会有很大的发展。     

基于无人遥控潜水器的水下管道卡箍式连接件安装机具设计

为解决深水大口径油气管道卡箍式连接件安装不便的问题,设计了基于无人遥控潜水器的水下管道卡箍式连接件安装机具,主要包括连接件库、机械手、液压力矩扳手和控制系统等。设计的机械手既能满足抓取的唯一性,又能保证连接件不会滑落。根据力学特性对机械臂闭合液压缸的运动情况进行了分析,得出了重心位置会对连接件的运动速度造成影响的结论。连接件库的设计使得装置减少了升降频率,减少工作循环时间。安装机具在无人遥控潜水器的配合下进行作业,可以实现大口径油气管道卡箍式连接件的快速安装。最后结合制作的实物模型对连接件的安装作业流程进行了说明。     

自治水下机器人路径规划与安全避障技术研究

正项目负责人:朱大奇(E-mail:dqzhu@shmtu.edu.cn)依托单位:上海海事大学项目批准号:510752571.项目简介海洋深处工作环境复杂、多变、难以预测,自治水下机器人(Autonomous underwater vehicles,AUV)与母船之间没有任何物理连接、高度自治、同时自身携带动力能源有限,为了使AUV能够在复杂水下环境中、有限的时间内,高效完成多目