基于FLUENT的清罐机器人高压喷枪水射流场分析与研究

储油罐清理机器人是一种用来清理大型储油罐的新型特种机器人,利用高压水射流进行清洗是其清理的主要手段。本文首先设计了储油罐清理机器人的专用喷嘴,并基于ANSYS对其进行了有限元分析;利用FLUENT软件分析了喷嘴内部的流场,验证了喷嘴设计的合理性,实验结果证明本文设计的喷嘴是可行的。     

基于旋量的油罐清洗机器人动力学建模及仿真

油罐清洗机器人是特种清洗机器人的一种,对清洗机器动态进行动力学分析和建模是分析运动控制稳定性的基础.为保证操作的稳定性和安全性,根据旋量理论的动力学的分析原理,通过虚拟连杆机构转换成等效的固定基单自由度关节的开链系统,利用螺旋和指数积等数学工具建立动力学方程和雅可比矩阵,推导出整个系统的动力特性.应用Lagranged、Alemert原理建立系统的动力学模型,最后,通过ADAMS仿真软件,对机器人系统进行仿真,从而为建立控制策略、控制方法、轨迹规划打下坚实的基础.     

凝汽器水下清洗机器人的控制系统

针对火电厂凝汽器的清洗需求,设计一种水下履带式清洗机器人,提出利用工控机、DSP和PLC相结合的清洗机器人控制系统.工控机作为上位机通过Profibus监控整个机器人的运行状态,实现机器人的安全运行和管理;DEC643完成水下冷凝管的图像处理,实现管孔的坐标计算;DEC2812完成机器人的移动和两关节机械臂的协调动作,实现喷嘴精确对中冷凝管管孔;PLC完成高压水射流的产生和化学药剂的投加,实现机器人的机电控制.详细介绍机器人的控制系统,给出控制系统的组成、部分流程图、机器人的姿态图.最后给出的现场实验结果表明,所设计的机器人能够对凝汽器实现有效的清洗.     

基于3D打印的船舶清洗机器人造型设计与实践

为提高船舶清洗的效率,在研究国内已有船舶清洗设备的基础上,笔者采用空化射流原理,分析现有船舶清洗设备的外观造型结构,对船舶清洗机器人产品结构进行造型设计研究。通过人机分析实验、造型设计创作等途径,融合现代产品的造型艺术形式,结合现代生产制造手段,进行船舶清洗机器人的造型创新设计。仿真效果表明,所设计的船舶清洗机器人外观造型合理,具有较高的灵活性和可靠性,克服传统产品造型和结构设计的局限性,实现产品造型和结构的精细化、智能化和快速化设计,达到产品结构设计与造型创新的目标,为3D打印技术在产品外观造型和结构创意设计与实践提供借鉴和参考。     

一种用于测量快前沿高压脉冲的电容分压器

设计一种基于大电容量低压臂的电容分压器,用于测量快前沿脉冲.首先介绍了电容分压的原理,然后阐述了基于低压臂和高压臂的设计结构,随后采用高频电磁场计算方法对分压器高压臂、低压臂和整机模型进行了参数设计,时域仿真结果表明能够满足18 MHz测量带宽的设计要求,较好地控制低压臂寄生电感,实现高分压比和较宽频带的电容分压.最后通过分压器仿真与样机实验测量,结果表明能稳定提高测量频带,且结构简单,满足对峰值较高(100 kV以上)上升时间短(20 ns)的脉冲测量,且满足装置小型化发展方向,能够应用于高压脉冲以及其他暂态电压的测量.     

清洗机器人自主清洗方法研究

为提高清洗机器人运行的自主性,提出了针对具有六自由度清洗机器人的自主清洗方法;首先给出了清洗机器人的机械及电气结构,建立了机器人的运动学模型,分析了机器人的运动学及逆运动学问题,实时计算出污物的位置;在此基础上,为实现机器人的自主清洗,接着设计了机器人的控制系统结构,采用了RBF模糊神经网络对机器人进行智能控制;最后通过实验表明所提出的方法能满足清洗机器人精确定位到任意目标位置的要求,其动态性能和稳定性都达到了清洗要求。     

具有壁面自适应能力的磁吸附爬壁机器人设计

为解决爬壁机器人在船舶货舱清洗过程中多壁面过渡的问题,该文设计了一种具有壁面自适应能力的磁吸附爬壁机器人,其包括磁吸附机构、自适应清洗机构和行走机构。该文首先通过建立机器人壁面过渡时的力学模型,得到机器人磁吸附力的分布特点,并据此设计出一种弧形磁吸附机构。然后利用 ANSYS Maxwell 3D 软件对该机构磁吸附力的分布进行优化,以满足壁面过渡的需要;此外,还在机器人前端设计了一种自适应清洗机构,通过对该机构的结构原理进行分析和实验,验证了清洗机构也具有壁面过渡能力。最后通过模拟船舶货舱壁面的实际特点,对机器人样机进行壁面过渡综合实验,完成了机器人舱底过渡行走实验和舱顶过渡行走实验,验证了该机器人的壁面自适应和舱内行走的能力。     

自主攀爬式曲面作业机器人设计研究

以国家大剧院椭球壳体的清洗为应用背景,针对曲面高空作业的特点,设计了首台复杂曲面自主攀爬式机器人样机.机器人由攀爬机构!移动机构、清洗机构、俯仰调节机构组成;在对机器人总体结构和结构原理详细介绍后,对机器人运动功能实现进行了讨论.控制系统采用基于CAN总线的网络结构,以P80C592单片机为核心构成分布节点控制器,并着重对检测系统进行了研究.机器人在国家大剧院的真实环境下进行了作业实验,结果表明样机系统的设计组成原理合理,机械结构和控制系统方案成功可靠.     

蜘蛛型玻璃清洗机器人的设计

针对当前人工清洗玻璃时,存在危险性高、难度大、效率低等问题,设计了玻璃清洗机器人,具体阐述了各个组成部分的结构和工作原理,给出了结构框图和部分电路原理图,最后通过实验对机器人在玻璃壁面上的行走适应情况以及壁面清洗效果进行了测试,从测试情况可以看出,该机器人具有重量轻、体积小、清洗效果好、控制方便等特点,有较好的市场推广和应用价值。     

基于Java 3D的自重构机器人仿真平台的构建

介绍了新设计的一种同构阵列式模块化自重构机器人的模块结构和运动方式,针对这种机器人系统,为了验证控制算法,构建了可视化的自重构机器人仿真平台。选用Java 3D作为开发工具,采用类的封装和线程技术,设计了仿真平台的软件结构,并实现了在界面上进行交互式地显示三维运动过程。在此平台上对模块的运动进行仿真,给出了一个4×2×2矩形阵列模块的平移仿真示例,验证了该仿真平台的有效性。此仿真平台界面简单,操作方便,能够实现算法仿真和运动显示。     

Effective solution of certain problems of theory of schedulings of nets

Cybernetics and Systems Analysis -     

机车空调逆变电源设计

本文讨论的是机车空调逆变电源系统的设计与研究。该电源系统主要是由DC/DC的BOOST升压部分和DC/AC三相逆变部分两部分组成。DC/DC部分所得直流电压通过DC/AC部分逆变成三相交流电,供给空调机组工作。同时,为使电源系统能更可靠的运行,也设计了相应的故障检测、保护等辅助电路。     

制造型企业仓储物流管理的RFID应用——卷烟厂按垛出库及到货扫描系统初探

针对国家烟草管理的现状,有关主管部门在全国推行“行业卷烟生产经营决策管理系统工程”,利用条码等自动识别技术手段实时掌握全国的生产经营信息。但某卷烟厂此前的物流环节已经是“件烟成垛”运输,如何在尽可能保持原有企业管理体系的前提下,达到有关部门的数据统计要求,解决成垛卷烟的物流和信息流的交互与统一问题成为技改的核心。该项目成功的将条码识别与射频识别有机结合起来,为烟草行业信息化提供了生动的应用案例。     

煤矿多功能物联网读写器的设计

介绍了物联网的概念和结构组成,分析了物联网在煤矿中的具体应用,详细介绍了一种具有煤矿特色的多功能物联网读写器的设计与实现。该读写器应用在物联网的感知层,能够进行物体识别和各类物理信号与环境参数的传送,为煤矿应用物联网提供了一个很好的感知层解决方案。     

机械臂绝对定位精度测量

提出了用激光跟踪仪标定机械臂的D-H参数、测量机械臂绝对位姿以及对机械臂的绝对定位精度进行分析的方法;用激光跟踪仪测量机械臂各个关节单独运动时得到的一系列离散点,就可确定机械臂各个关节的轴线,由此建立机械臂的D-H坐标系,并对D-H参数进行标定;然后,给出了由6D激光头位姿确定机械臂末端位姿的方法;最后,推出了由测量位姿值与命令位姿值相比较,得到机械臂绝对定位的位置和姿态偏差的方法;这些方法可以有效、迅速地完成对机械臂绝对定位精度的测量.     

Determination of the possible duration of performance of a set of tasks

Cybernetics and Systems Analysis -