导读:本文包含了水下清刷论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:水下,船体,机器人,螺旋桨,机械手,动力学,力学。
水下清刷论文文献综述
肖宏远[1]（2017）在《船体表面水下清刷机器人研究》一文中研究指出由于海洋生物和海水的腐蚀性,船舶在水中长时间行驶后,船体表面会附着大量贝类、藤壶和锈皮等污损物。而现有的防锈涂层并不能有效解决此问题,因此面向大型船舶的船体表面清洗技术得到了迅速发展。针对现有壁面清洗装置存在的自动化程度低、清洗效率低、作业环境受限、缺乏清刷检测手段等问题。本文设计一种双模式的水下船体壁面清洗机器人,针对机器人水下壁面吸附和六自由度运动控制等关键问题进行了研究。首先,提出了论文研究的背景和意义,通过对国内外船体表面清刷装置的研究现状进行分析,总结出水下清刷装置的技术组成,对壁面移动机器人和水下作业机器人进行调查研究。针对现有的船体清刷装置在实际工作方面的不足,设计了一个新型的水下清刷机器人。其次,根据技术指标和使用环境确定机器人的吸附方案和移动方案,机器人结合使用反推力吸附和负压吸附两种吸附方式,并且具有水下游动和壁面爬行两种移动模式。对机器人的机械结构、材料选择、浮心重心计算和关键器件选型进行了研究。之后建立了水下清刷机器人在船体表面的空间位姿模型,依据该模型从防止装置吸附失效的角度列出了稳定吸附的力学平衡方程,确定机器人稳定吸附需要的最小吸力。然后,研究了机器人的清刷原理和吸附原理,杯形刷既能清刷船体,同时在船体壁面上旋转时会产生平行于旋转轴的吸力,使机器人吸附于船体壁面。根据清刷和吸附的工作需求,对清洗刷进行设计。由于目前对杯形刷旋转过程所产生的吸附力的研究较少,所以本文针对设计的杯形刷进行吸附力实验,建立杯形刷吸力和马达输入与壁面距离的线性化关系,为建立机器人近壁面运动的动力学模型提供依据。最后,建立水下清刷机器人在水中游动的动力学模型,并针对机器人需要贴近船体壁面的特点,结合上述吸力实验结果建立近壁面运动的动力学模型。根据机器人工作过程设计控制方案,使用反演设计法设计滑模控制器,对机器人的六自由度运动进行闭环控制,通过系统仿真,验证控制了系统的有效性和优越性,还验证了杯形刷产生的吸力可以辅助机器人的贴壁运动。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-01-01）
储乐平,刘军,李忠庆,王伟,王立权[2]（2015）在《水下法兰密封面清刷工具作业力学分析》一文中研究指出在海底管道连接过程中,密封面质量对密封效果影响很大,这就需要专用的法兰清刷工具对其表面进行清理。针对不同形式的清刷工具,对其进行准确的力学分析,得到各个参数对其清刷效果的影响情况,对清刷装置的设计非常关键。本文针对刷布式清刷工具进行了简单的作业力学分析,得到了清刷面正压力及清刷转速对清刷工具受力情况的影响,进而得到提高清刷质量的有效做法,为清刷作业实施提供了有效的参考依据。(本文来源于《石化技术》期刊2015年10期）
姜瑛,刘军,杨成鹏,李忠庆,高明霞[3]（2015）在《水下法兰清刷作业装置研究》一文中研究指出水下法兰清刷工具作为ROV(远程操作机器人)重要的辅助工具,其清刷效果对水下管道回接作业起到重要影响。结合ROV深水工作条件、ROV负载能力、清理效果、刷丝材质等影响,针对配合ROV使用的深水法兰清刷工具进行了动力学分析,基于水下作业条件建立了清刷装置工况条件下的力学模型,通过分析,为清刷工具结构的各项参数设计提供了可行的可参考。(本文来源于《石化技术》期刊2015年07期）
李爽[4]（2015）在《水下船体清刷机器人移动平台及其定位方式研究》一文中研究指出随着海洋资源的开发力度加大,船舶行业得到飞速发展,水下机器人的研发亦炙手可热,不断涌现出适用于各种领域的水下机器人。各类船舶长期在海水中航行,不可避免的会有大量诸如海藻、藤壶、贝类等海洋生物附着在船体的表面上,并且日益生长,增加船舶的航行阻力,使其机动性降低,油耗也随之增加。由于大型船舶吸附物的清刷工作耗时费力,人们广泛关注如何省时省力的除去这些污损物。本文研究的是一种可以搭载不同清刷设备的水下船体清刷机器人移动平台,对移动平台进行结构设计、吸附力仿真和定位方式的研究。通过试验测试移动平台的各项性能,检验仿真得到数据的准确程度。本文主要研究的内容如下:为了研究出更实用的水下船体清刷机器人移动平台,首先对现有船体清刷机器人的行走方式、吸附方式以及定位方式进行了概述,指出现有清刷机器人的某些不足之处。在介绍水下船体清刷机器人移动平台工作原理之后,根据水下工作环境甄选各部分方案,设计出整体结构,包含行走机构、吸附机构、转向机构,悬架和对接机构。其次,采用流体分析软件对移动平台吸附机构的吸附力进行仿真。分别建立数学模型对移动平台相对船舶静止时、移动平台相对船舶直线行走时和移动平台相对船舶原地转向时进行力学分析,验证驱动电机是否满足设计要求。计算移动平台的重心与浮心,就重心浮心位置加以调整。之后,根据现有定位手段,结合移动平台的工作环境,研究出适合本移动平台的定位方式,建立数学模型,给出移动平台相对于船体的位置坐标变换算法并指出定位精度的影响因素。最后,搭建试验平台,逐步测试移动平台样的各项性能。测试试验包括吸附力测试、水下行走速度测试、转向灵活性测试、越障能力测试和纠偏能力测试几部分。通过对这些测试,研究移动平台的运动性能,检验前面章节吸附力仿真数据的准确性。在本文研究的基础之上,可验证出移动平台的理论仿真与试验的准准确度,同时,为船体清刷机器人后期的改进提供了技术基础和理论依据。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2015-05-01）
陈泓伍,黄豪彩,冷建兴[5]（2014）在《水下清刷机械手的总体设计及方案分析》一文中研究指出目前急需研制船舶表面水下自动清刷机器人,国内外对螺旋桨水下自动清刷机器人的研究还很少,水下清刷机械手的设计分析具有重要价值。针对要完成螺旋桨桨叶复杂曲面水下自动清刷作业的机械手,进行了方案设计,水下清刷机械手作为水下机器人的拓展模块,由2只具有对称结构的抓取机械手和1只清刷机械手组成,介绍了机械手的技术参数、总体系统、原理、功能和工作空间。该方案合理解决了高效、完整地对目标4叶螺旋桨进行清刷作业的关键问题。(本文来源于《现代机械》期刊2014年04期）
陈泓伍[6]（2014）在《水下清刷机械手的设计与分析》一文中研究指出随着世界经济的发展,远洋运输事业取得了飞速发展,而船体水线以下的船壳及螺旋桨都会生长海生物,致使降低舰船航速降低、增加燃料消耗成本,导致维修需要花费大量时间、人力和经费。为提高修造船厂的智能化和维修效率,急需研制水下船体表面清刷机器人。目前水下螺旋桨自动清刷机器人的研究还很少,水下清刷机械手的设计与分析具有重要价值。水下清刷机械手作为水下机器人的拓展模块,在水下完成对螺旋桨桨叶复杂曲面的自动清刷作业,由2只对称结构的抓取机械手和1只清刷机械手组成。首先综合研究分析国内外水下清刷技术和水下机械手的现状,结合作业需求,确定水下清刷机械手的技术要求和作业原理,通过叁维设计软件SolidWorks完成了虚拟叁维模型,确定了设计方案。由于作业空间复杂,该机械手的关节对连杆参数,各关节的变量范围和液压部件的性能参数的准确性要求高。选取抓取机械手的肘部左右摆动关节,清刷机械手的清刷磨头上下伸缩关节,及磨头回转关节等具代表性的关键部件进行了设计分析的阐述。再采用图解法和分组结合法,及对螺旋桨曲面的分段处理方法,解决了在没有其它水下清刷机械手作为参考和只有螺旋桨参数的情况下,如何迅速确立机械手结构尺寸的难题,使既能得到机械手的连杆参数和关节变量范围,又能确保机械手能达到所需要的复杂工作空间。之后,采用数值方法对抓取机械手和清刷机械手进行运动学求解,在MATLAB环境下采用蒙特卡洛法对工作空间进行仿真,验证图解法求得的机械手工作空间的正确性,及各连杆参数和关节变量范围的合理性。最后,利用有限元分析软件ANSYS对肘部液压缸和抓取机械手进行了应力和应变分析,验证设计是否满足强度要求。研究工作表明：对螺旋桨进行水下清刷作业,采用多只机械手协同作业可以取得较好的清刷效果,避免物理伤害；采用图解法和分组结合法,及对螺旋桨曲面的分段处理方法,可以迅速确立机械手的结构尺寸,得到机械手的连杆参数和关节变量范围,同时确保机械手的工作空间能满足要求；水下清刷机械手具备覆盖盲区的能力,对目标4叶螺旋桨桨叶的叶面、叶背复杂曲面各需要5次作业,可高效、完整地完成清刷作业。研究工作为后续样机的制作打下了基础,也为针对不同型号螺旋桨清刷作业的机械手研究提供了参考依据。(本文来源于《浙江大学》期刊2014-02-14）
何旭东,张弘,吕长生,王立权[7]（2009）在《水下机器人清刷机构的设计》一文中研究指出提出了适应船体表面变化的清刷机构设计方案,分析了该机构的清刷原理及在水下工作的受力状况,建立了动力学模型,通过计算分析确定清刷机构的关键参数。建立了刷丝的运动轨迹方程并利用Pro/E软件进行运动仿真,理论分析和试验结果表明了该机构设计方案的可行性。(本文来源于《机械工程师》期刊2009年07期）
任梦鸿[8]（2009）在《水下船体表面清刷机器人复合吸附方法的研究》一文中研究指出壁面移动机器人属特种作业机器人,在核工业、石化企业、建筑行业、消防部门、船舶等领域均有广泛的应用,自二十世纪六十年代出现以来,一直受到世界各国的关注。本文研究的水下船体表面清刷机器人是壁面移动机器人的一种类型,具有广阔的应用前景。论文系统综述了船舶水下清刷技术和壁面移动机器人技术的发展,总结船舶水下清刷作业和壁面移动机器人的国内外发展现状和应用情况,针对水下作业环境的特点,提出永磁履带和推力器组成的复合吸附方法,完成了水下船体表面清刷机器人的总体结构设计,对清刷机器人复合吸附力、运动性能、清刷效率进行了研究。复合吸附力的分析是论文的关键,本文建立清刷机器人的稳定平面,将清刷机器人的稳定性研究转化为对稳定平面的失稳研究,得出清刷机器人稳定性条件,从而得到磁吸盘吸附力和推力器推力的关系。建立清刷机器人的直线运动方程,分析清刷机器人直线运动稳定性;对清刷机器人沿船体表面上下直线运动受力分析,研究直线运动驱动平衡条件,分析直线运动性能和复合吸附力的关系;建立无滑移转向运动学、动力学模型分析转向灵活性和复合吸附力的关系。论文最后从清刷机器人的清刷机理入手建立清刷效率评判体系,建立盘刷接壁点运动方程,分析清刷机器人行驶速度、盘刷转速和清刷效率的关系;建立盘刷动态受力模型,研究清刷机器人运动稳定性和清刷效率的关系。水下船体表面清刷机器人的研制为壁面移动机器人开辟了一个新的应用领域。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2009-01-01）
袁夫彩,陆念力,尹龙[9]（2008）在《基于液动的水下船体清刷机器人的研究》一文中研究指出为了自动清刷水下船体表面附着的海生物和锈蚀等,降低船舶的航行阻力,研究了水下船体表面清刷机器人。分析了国内外水下清刷技术发展现状,针对水下船体清刷技术要求,分析和设计了机器人的泵油回路、推力吸附回路、行走转向回路和清刷系统回路、机器人的总体控制策略和实验方案。通过实验表明了水下船体清刷机器人各项性能达到了设计要求。(本文来源于《机床与液压》期刊2008年06期）
袁夫彩,陆念力,曲秀全[10]（2008）在《水下船体清刷机器人磁吸附机构的设计与研究》一文中研究指出为了实现水下船体表面清刷机器人在水下船体表面上的可靠吸附和灵活移动功能,对机器人磁吸附机构进行了设计研究。根据该机器人作业的特点和工作环境,分析了磁路材料和磁路类型,研究了衔铁、轭铁、铜块和海水等因素对磁吸附力的影响,设计了机器人的磁吸附机构。实际应用表明,该机器人在船体表面上吸附可靠,并且运动灵活,符合实际的需要。(本文来源于《中国机械工程》期刊2008年04期）
水下清刷论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在海底管道连接过程中,密封面质量对密封效果影响很大,这就需要专用的法兰清刷工具对其表面进行清理。针对不同形式的清刷工具,对其进行准确的力学分析,得到各个参数对其清刷效果的影响情况,对清刷装置的设计非常关键。本文针对刷布式清刷工具进行了简单的作业力学分析,得到了清刷面正压力及清刷转速对清刷工具受力情况的影响,进而得到提高清刷质量的有效做法,为清刷作业实施提供了有效的参考依据。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
水下清刷论文参考文献
[1].肖宏远.船体表面水下清刷机器人研究[D].哈尔滨工程大学.2017
[2].储乐平,刘军,李忠庆,王伟,王立权.水下法兰密封面清刷工具作业力学分析[J].石化技术.2015
[3].姜瑛,刘军,杨成鹏,李忠庆,高明霞.水下法兰清刷作业装置研究[J].石化技术.2015
[4].李爽.水下船体清刷机器人移动平台及其定位方式研究[D].哈尔滨工程大学.2015
[5].陈泓伍,黄豪彩,冷建兴.水下清刷机械手的总体设计及方案分析[J].现代机械.2014
[6].陈泓伍.水下清刷机械手的设计与分析[D].浙江大学.2014
[7].何旭东,张弘,吕长生,王立权.水下机器人清刷机构的设计[J].机械工程师.2009
[8].任梦鸿.水下船体表面清刷机器人复合吸附方法的研究[D].哈尔滨工程大学.2009
[9].袁夫彩,陆念力,尹龙.基于液动的水下船体清刷机器人的研究[J].机床与液压.2008
[10].袁夫彩,陆念力,曲秀全.水下船体清刷机器人磁吸附机构的设计与研究[J].中国机械工程.2008