002-C25水下
C25水下混凝土配合比设计说明书
一、混凝土配合比设计依据
1、JGJ 55-2000<<普通混凝土配合比设计规程>>
2、JTG E42-2005<<公路工程集料试验规程>>
3、国家标准GB/T 14684-2001<<建筑用砂>>
4、国家标准GB/T 14685-2001<<建筑用卵石、碎石>>
5、国家标准GB 175-2007<<通用硅酸盐水泥>>
6、JTG E30-2005<<公路工程水泥及水泥混凝土试验规程>>
7、JTJ 041-2000<<公路桥涵施工技术规范>>
二、混凝土配合比用原材料技术指标
1、水泥：
冀东海德堡（泾阳）水泥有限公司盾石牌P.O42.5级水泥，密度ρc=3090Kg/m3,其技术指标经试验结果为表1。
水泥技术指标表1试验项目规范要求试验结果
比表面积不小于300m2/kg 388m2/kg
初凝时间不小于45min 166min
终凝时间不迟于600min 253 min
安定性沸煮合格合格
强度(MPa) 龄期试验项目国标试验结果3天
抗折≥3.5MPa 5.3 MPa
抗压≥17.0MPa 25.9MPa 28天
抗折≥6.5 MPa 8.1MPa
抗压≥42.5 MPa 45.6 MPa
2、细集料：
山西省临县克虎镇大桥沟砂场，其技术指标经试验结果见表2
砂技术指标表2试验项目试验结果
级配符合Ⅱ区中砂，Mx=2.70 表观密度（Kg/m3）2638Kg/m3
含泥量(%) 0.2%
3、粗集料：
山西临县鑫磊石料厂(石灰岩)生产的碎石，由5-10mm碎石(12%)、10-20mm碎石(50%)和16-31.5mm碎石(38%)掺配,其技术指标经试验结果为表3。
碎石技术指标表3试验项目试验结果
级配掺配后符合5-31.5mm连续级配针片状含量（%） 3.9%
压碎值指标（%）12.8%
表观密度（g/cm3） 2.710g/cm3
4、水：
当地的饮用水, 密度ρw =1000Kg/m3
5、外加剂：
山西黄河化工有限公司生产的HL-HPC缓凝型聚羧酸高性能减水剂，掺量为胶凝材料质量的0.7%，减水率约为30.0%（掺
粉煤灰有变化）
6、粉煤灰：
神华陕西国华锦界能源有限责任公司生产的Ⅱ级粉煤灰三、施工部位和设计要求：
施工部位为桩基，混凝土强度等级为C25水下混凝土，坍落度为180~220mm。
养护条件：温度20±2℃,相对湿度＞95%。
四、配合比计算：
2、确定混凝土的配制强度：
把f cu,k=25Mpa σ=5Mpa 带入公式得
f cu,0= f cu,k+1.645σ=25+1.645×5.0=33.2Mpa
3、计算水胶比
把αa=0.46 αb=0.07 f ce=42.5Mpa带入公式得
W/C=αa×f ce/( f cu,0+αaαb f ce )
=0.46×42.5/(33.2+0.46×0.07×42.5)
=0.57
该桩基配合比拟掺入粉煤灰调配，根据耐久性要求并结合施工经验初步选定水胶比0.48
4、确定设计坍落度
根据JTJ041-2000规范和施工要求，确定混凝土的设计坍
落度为180~220mm
5、确定每立方米混凝土的用水量
由碎石最大粒径31.5mm和坍落度180~220mm，根据试验选
取用水量为
m w0，＝230 kg/m3
减水剂的减水率为30.0％，计算用水量
m w0＝230×（1-0.30）＝161 kg/m3
6、计算每立方米混凝土的胶凝材料用量
根据每立方米混凝土用水量和水胶比计算胶凝材料用量为
m c0=161/0.48＝337kg/m3
6、每立方米混凝土粉煤灰用量
粉煤灰用量：拟定粉煤灰取代水泥的15%，粉煤灰超量系数取1.5，计算出粉煤灰用量为72kg
水泥用量：水泥=胶凝材料- 粉煤灰=337-72=265kg
7、根据水泥用量计算减水剂用量为
M j0=265×0.009=2.385kg/m3
8、确定砂率
根据JGJ 55-2000规范要求，由水胶比W/J=0.48和碎石最
大粒径31.5mm查表及经验选取βs＝39％
9、计算砂、石材料用量，
采用砼假定容重法，假定砼容重mcp= 2400 kg/m3，计算砂（mso）、石（mgo）用量，计算公式如下：
mcp=mwo+mso+mco+mgo+mfo=2400
βs=mso/(mso+mgo)×100%=39%
式中：mco(水泥)=265kg mwo(水)=161kg mfo(粉煤灰)=73kg 计算得：mso(砂)=733kg ；mgo(碎石)=1169 kg
确定基准配合比
水泥:水:砂:碎石:粉煤灰:外加剂
=265:161:733:1169:73: 2.385
=1:0.61:2.77:4.41:0.275:0.009
五、试配与调整
经试拌，混凝土和易性良好，实测坍落度为200mm，实测容重为2390kg/m3,满足设计要求,不需调整。
六、辅助配合比
保持用水量不变，砂率波动1%，以基准配合比0.48±0.05进行计算，试配二个辅助配合比
① W/J=0.43，计算得出配合比为m c0：m s0：m g0：m w0：m f0：m j0
＝295：679∶1184∶161∶81∶2.655 ② W/J=0.53，计算得出配合比为m c0：m s0：m g0：m w0：m f0：m j0
＝241：750∶1182∶161∶66∶2.169 经试验，3组混凝土拌和物性能均能满足要求，3组混凝土各项性能指标见下表：表4
序号水胶比坍落度mm 容重kg/m328天抗压强度MPa
1 0.43 195 2420 37.3
2 0.48 200 2390 34.6
3 0.53 210 2400 32.0
强度与胶水比关系图
313233343536
37381.8
1.92
2.1 2.2 2.3 2.4
胶水比
强度(M P a )
七、确定配合比：
根据以上结果，我部拟确定混凝土理论配合比为： m c0：m s0：m g0：m w0：m f0 ：m j =265:161:733:1169:73: 2.385
=1:0.61:2.77:4.41:0.275:0.009
水下焊接与切割技术应用及发展研究
水下焊接与切割技术应用及发展研究 刘海滨1，陈晓强2 1．青岛市锅炉压力容器检验所，山东青岛266071； 2．海军潜艇学院防险救生系，山东青岛266071） 摘要：简述了水下焊接与切割的发展及应用情况，以供参考交流。 关键词：水下焊接；水下切割；发展；应用 水下焊接与切割技术目前已广泛用于海洋工程结构、海底管线、船舶、船坞及港口设施等方面。近年来，随着海洋事业的发展，水下焊割技术在我国沉船打捞、港口码头、江桥和水库建设中发挥着越来越重要的作用。 1水下焊接 1.1水下湿法焊接 水下湿法焊接最早出现在1917年，英国海军造船所采用水下手 工电弧焊对船舶的铆接接缝及铆钉的漏水部分进行焊接止漏。由于此方法具有设备简单、成本低廉、操作灵活、适应强等优点，逐步在海洋钢结构如海底管道、海洋平台、跨海大桥等工程中得到应用。 目前我国使用的水下湿法焊条主要有两类，即钛钙型和铁粉钛型，主要是上海东亚焊条厂生产的Ts202，华南理工大学等单位开发的 TS203和天津焊条厂生产的TsH-1。最近洛阳船舶材料研究所又研制 出Ts208水下焊条（针对Q345），实验证明具有良好的力学性能和工艺性能。国外水下焊条主要有英国Hydroweld公司开发的HydrowldFs、
美国专利的水下焊条7018′s、德国Hanover大学开发的双层自保护药芯焊条等。 水下湿法焊接中除了使用焊条外，还可以使用药芯焊丝作为连接填充材料，如华南理工大学开发的一种药芯焊丝微型排水罩水下焊接方法。英国TWI与乌克兰巴顿研究所成功开发了一套水下湿法药芯焊丝焊接的送丝机构、控制系统及其焊接工艺。另德国Hanoer大学实 验采用双层保护的自保护药芯焊丝进行湿法水下焊接，药芯焊丝的造渣剂处于双层管状结构的内层，焊渣保护熔滴金属顺利过渡，外层形成气保护。 尽管水下湿法焊接发展较快，但由于水介质及水深的影响，水下焊接重要结构件时还无法使用；大深度水下焊接的质量也无法保证。 1.2水下局部干法焊接 水下局部干法焊接是吸取了湿法和干法焊接的优点而发展起来 的水下焊接方法。由于此方法设备相对简单，适应性广，技术较易掌握，焊接接头较湿法焊接好，能够满足水下较重 要工程结构的焊接，所以越来越为人们所重视，发展较快。 局部干法焊接可分为干箱式焊接、干点式焊接、水帘式干法焊接、钢刷式水下焊接以及局部于法焊接、大型气罩法水下MIG/TIG焊接等。英国曾将此方法用于北海大陆架挪威海域，修复被冬季风暴破坏的Ekofisk钻井平台两根位于水深7m、直径3500mm的管子，焊后经磁粉探伤，没有发现缺陷。美国在水深12m处用此法修复采油平台管 径406mm。的立管，焊后经水压试验，符合要求。在我国，水下空
欠驱动单杠体操机器人研究综述
Dynamical Systems and Control 动力系统与控制, 2016, 5(2), 48-60 Published Online April 2016 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/8a4382617.html,/journal/dsc https://www.wendangku.net/doc/8a4382617.html,/10.12677/dsc.2016.52006 A Survey on Research of the Underactuated Horizontal Bar Gymnastic Robot Dasheng Liu, Guozheng Yan Institute of Medical Precision Engineering and Intelligent System, School of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai Received: Mar. 25th, 2016; accepted: Apr. 22nd, 2016; published: Apr. 25th, 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/8a4382617.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The gymnastic robot is a nonlinear, strongly coupled, multi-state underactuated system and be- longs to the natural unstable systems in the stable region. This kind of system can reflect the key problems of many control areas, and a lot of scholars have devoted themselves to the research of controlling the gymnastic robot. This paper reviews the domestic and foreign research on the ho-rizontal bar gymnastic robot. In the paper, the relevant theories and methods of the research on the dynamic modeling and motion control of the gymnastic robot are analyzed and discussed, the control on the swing up, balance, acceleration and giant-swing motion movement of the gymnastic robot is analyzed in detail, furthermore, the existing problems are discussed, and the development trend in the future is prospected. Keywords Gymnastic Robot, Underactuated, Control Strategy, Nonlinear System 欠驱动单杠体操机器人研究综述 刘大生，颜国正 上海交通大学电子信息与电气工程学院医学精密工程及智能系统研究所，上海 收稿日期：2016年3月25日；录用日期：2016年4月22日；发布日期：2016年4月25日
无缆自治水下机器人
无缆自治水下机器人（AUV）研究现状 摘要：从上世纪90年代中期以来，自主式水下航行器(AUV)在海洋科学调查以及军事领域得到越来越广泛的应用。本文主要介绍了AUV的发展现状、应用以及所涉及的基本技术。 1 前言 水下机器入主要分为两大类：一类是有缆水下机器人，习惯称为遥控潜器(Remote Operated Vehicle，简称ROY)；另一类是无缆水下机器人，习惯称为自主式水下潜器(Autonomous Underwater Vehicle，简称AUV)。自治式水下机器人是新一代水下机器人，具有活动范围大、机动性好、安全、智能化等优点，成为完成各种水下任务的重要工具。例如，在民用领域，可用于铺设管线、海底考察、数据收集、钻井支援、海底施工，水下设备维护与维修等；在军用领域则可用于侦察、布雷、扫雷、援潜和救生等。由于无缆水下机器人具有活动范围不受电缆限制，隐蔽性好等优点，所以从60年代中期起，工业界和军方开始对无缆水下机器人发生兴趣。美国华盛顿大学于1973年建成两艘“SPURV”无缆水下机器人，随后又成功地建造了“UARS”无缆水下机器人；世界上第一艘潜深达到6000米的无缆水下机器人是法国人建造的“EPAULARD”；进入90年代，无缆水下机器人技术开始走向成熟. 我国的水下机器人研究也日趋成熟，我国中科院沈阳自动化研究所于1995 年研制CR—01型6000米自治水下机器人，标志着我国自治水下机器人的总体 水平跻身于世界先进行列，使我国成为世界上拥有这项技术和设备的少数国家之一。2008年3月研制的6000米自治水下机器人在某些技术指标上超过了CR— 01型，CR—02型能穿透50米厚的泥层，除了深海复杂环境下的海底矿产资源 调查，CR--02型也可以应用于失事舰船调查和深海科学考察。
一类多自由度欠驱动手臂机器人的控制策略_赖旭芝
一类多自由度欠驱动手臂机器人的控制策略1 赖旭芝o (中南大学自动控制系长沙410083) 摘要针对多自由度欠驱动手臂机器人提出一种模糊逻辑控制、模糊变结构控制和线性二次调节控制相结合的控制策略。首先用模糊逻辑控制实现快速平滑地摇起,然后用模糊变结构控制确保从摇起区进入平衡区,最后用线性二次调节方法平衡它。 关键词欠驱动手臂机器人,模糊控制,变结构控制 0前言 对于n自由度欠驱动手臂机器人的运动控制问题在国内外还是一个新的控制领域。文献[1]探讨了n自由度欠驱动手臂机器人基于部分反馈的运动控制问题,此控制策略理论依据不充分,同时存在在n自由度欠驱动手臂机器人的平衡区难以捕捉到该系统的实际控制问题。这样一来,n自由度欠驱动手臂机器人的摇起控制目标就很难实现。 本文依据n自由度欠驱动手臂机器人动力学方程,从摇起能量需增加的角度出发,推导仅有n-1个驱动装置的摇起控制方案。然后,设计模糊变结构控制器对欠驱动手臂机器人进行系统解耦,来实现从摇起控制到平衡控制的快速过渡控制。最后,用线性二次调节器对它进行平衡控制,以实现n 自由度欠驱动手臂机器人的控制目标。 1模糊逻辑控制器的设计 1.1动力学方程 用广义坐标描述多自由度欠驱动手臂机器人的动力学方程为[2] M(q)&q+C(q,¤q)¤q+g(q)=S(1)其中,q=[q1q2,q n]T,S=[S1S2,S n]T,C(q,¤q)I R n@n为作用在机器人连杆上的哥氏矩阵,g (q)I R n为重力,S I R n为驱动力矩,没有驱动装置的力矩为零,M(q)I R n@n为惯性矩阵。对称正定矩阵。机器人运动方程中的各部分具有下列性质: M(q)是对称正定阵; &M(q)-C(q,¤q)是反对称矩阵。 1.2摇起控制器的设计 n自由度欠驱动手臂机器人的运动控制空间分两个子区间:一个是在不稳定平衡点附近的区域叫平衡区;另一个是除平衡区以外的所有运动空间叫摇起区。 从摇起过程能量增加的角度出发,寻找摇起控制规律。其能量为 E(q,¤q)=T(q,¤q)+V(q)(2) T(q,¤q)为动能,V(q)为热能,它们分别为 T(q,¤q)= 1 2 ¤q T M(q)¤q(3) V(q)=6n i=1V i(q)=6n i=1m i gh i(q),i=1,,,n (4)其中,V i(q)和h i(q)分别为第i杆的势能和质量中心的长度。 在整个摇起区,为满足能量不断增加,能量的导数必须满足下面的条件。 ¤E(q,¤q)\0(5)根据(2)、(3)和(4)式可得 ¤E(q,¤q)=¤q T M(q)&q+1 2 ¤q T¤M(q)¤q+¤V(q)(6) (1)式可改写为 &q=M-1(q)(S-C(q,¤q)¤q-g(q))(7)从(4)式可推出 ¤V(q)=g T(q)¤q(8)把(7)和(8)代入(6)式得 ¤E(q,¤q)=¤q T S+1 2 ¤q T(¤ M(q)-2C(q,¤q))¤q(9)利用¤ M(q)-C(q,¤q)为反对称矩阵,所以有 81 1 o女,1966年生,副教授;研究方向:智能控制,机器人控制和非线性控制;联系人。 (收稿日期:2000-06-27) 国家自然科学基金和湖南省科研专项基金资助项目。
强力抓取变位欠驱动拟人机器人手系统研究
2014年10月 华长春等：含有测量时延摄动的冷轧机厚控系统控制器设计 53 analysis of predictor-based controllers for discrete-time systems with time-varying actuator delay[J]. Systems & Control Letters ，2013，62(9)：764-769. [19] SUN Jianliang ，PENG Yan ，LIU Hongmin. Coupled dynamic modeling of rolls model and metal model for four high mill based on strip crown control[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering ，2013，26(1)：144-150. 作者简介：华长春(通信作者)，男，1979年出生，博士，教授，博士研究生导师，德国洪堡学者。主要研究方向为非线性控制、网络化控制、遥操作和轧机控制等。 E-mail ：cch@https://www.wendangku.net/doc/8a4382617.html, 于彩霞，女，1989年出生。主要研究方向为非线性网络化控制和轧机控制。 E-mail ： yucaixia1123@https://www.wendangku.net/doc/8a4382617.html, 国家自然科学基金委员会机械工程学科2012/2013年度结题项目简介 强力抓取变位欠驱动拟人机器人手系统研究* 项目负责人：张文增(E-mail ：dingjn@https://www.wendangku.net/doc/8a4382617.html,) 依托单位：清华大学 项目批准号：50905093 1．项目简介 项目旨在研究高自由度、高自适应性、高拟人性、高灵巧操作功能、高可靠性、低控制需求、低成本的欠驱动型拟人机器人手。机器人手在康复工程、极端操作场合、拟人机器人研究领域及社会服务业中都有很好的应用前景和较高的研究价值。 2．主要创新点及主要研究进展 本项目首次提出了主动变位与自适应欠驱动相结合的“变位复合欠驱动”新功能概念，给出了间接自适应手指、直接自适应手指、冗余变位欠驱动手指、间接复合欠驱动手指、直接复合欠驱动手指等的设计理论与优化方法，成功研制了8类变位复合欠驱动机器人手：LISA 手、DISA 手、GCUA-I 手、GCUA-II 手、COSA 手、CDSA 手、HAG 手、PESA 手。具有变位复合欠驱动功能的新型机器人手是优于传统自适应欠驱动手、介于欠驱动手与灵巧手之间的新类别，它们满足抓取性能优越、拟人化好、控制容易、成本低的使用要求，尤其适合在未知复杂环境中使用，或将成为未来机器人手技术的主流。 * 此项目在“第十一届设计与制造前沿国际会议(ICFDM2014)”上作为候选项目推荐参加“国家自然科学基金委员会机械工程学科2012/2013年度优 秀结题项目”的评选。
水下焊接原理-水下焊接工作原理【详解】
水下焊接原理 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 水下焊接 水下焊接由于水的存在，使焊接过程变得更加复杂，并且会出现各种各样陆地焊接所未遇到的问题，目前，世界各国正在应用和研究的水下焊接方法种类繁多，应用较成熟的是电弧焊。随着水下焊接技术的发展，除了常用的湿法水下焊接、局部干法水下焊接和干法水下焊接以外，又出现了一些新的水下焊接方法。但是，从各国海洋开发的前景来看，水下焊接的研究远远不能适应形势发展的需要。因此，加强这方面的研究，无论是对现在或将来，都将是一项非常有意义的工作。 作用 水下焊接与切割是水下工程结构的安装、维修施工中不可缺少的重要工艺手段。它们常被用于海上救捞、海洋能源、海洋采矿等海洋工程和大型水下设施的施工过程中。 水下焊接有干法、湿法和局部干法三种。 干法焊接 这是采用大型气室罩住焊件、焊工在气室内施焊的方法，由于是在干燥气相中焊接，其安全性较好。在深度超过空气的潜入范围时，由于增加了空气环境中局部氧气的压力，容易产生火星。因此应在气室内使用惰性或半惰性气体。干法焊接时，焊工应穿戴特制防火、耐高温的防护服。 与湿法和局部干法焊接相比，干法焊接安全性最好，但使用局限性很大，应用不普遍。 局部干法焊接 局部干法是焊工在水中施焊，人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法，其安全措施与湿法相似。
由于局部干法还处于研究之中，因此使用尚不普遍。 湿法焊接 湿法焊接是焊工在水下直接施焊，而不是人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法。 电弧在水下燃烧与埋弧焊相似，是在气泡中燃烧的。焊条燃烧时焊条上的涂料形成套筒使气泡稳定存在，因而使电弧稳定，如图所示。要使焊条在水下稳定燃烧，必须在焊条芯上涂一层一定厚度的涂药，并用石蜡或其他防水物质浸渍的方法，使焊条具有防水性。气泡由氢、氧、水蒸气和由焊条药皮燃烧产生的气泡;浑浊的烟雾生的其他氧化物。为克服水的冷却和压力作用造成的引弧及稳弧困难，其引弧电压要高于大气中的引弧电压，其电流较大气中焊接电流大15%~20%。 水下湿法焊接与干法和局部干法焊接相比，应用最多，但安全性最差。由于水具有导电性，因此防触电成为湿法焊接的主要安全问题之一。 运用 1、建议50平方以上专用焊线所有水线以下的和水下的电缆部件必须完全绝缘。 2、开始操作之前，检查所有电缆和连机器有无损坏了的绝缘。损坏的必须更换，有缺陷的要修理。 3、电缆的能力必须能满足工件的最大电流的要求。连机器的能力至少应该等于电缆的能力。 4、所有连机器必须紧固和彻底绝缘。所以水下连机器最后应该用橡胶袋紧紧藵住，以防电流损失。 5、要确定距离电焊钳十英尺以内的电缆是没有接头的。 6、这样布置接地电缆到工件，使潜水员的身体绝不会处于电焊条与焊接电路接地侧之间。 7、要保持电源电缆与焊接电缆分开。 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.
水下焊接机器人技术发展现状及趋势
2008年11月30日 《机器人技术与应用》 112008年11月30日《机器人器人技术与应用》 111 0、引言 实现高效低成本焊接自动化一直是焊接科研工作者努力的方向，其中水下焊接自动化的实现要比在陆地上困难得多，水下环境对焊接工艺、焊接装备、焊接自动化技术等都是严峻的挑战。 随着人们在海洋的能源开发工程、船舶远洋运输、水上救助等活动的展开, 大型船舶、海洋钢结构如海底管道、海洋平台、海上机场、海底城市、跨海大桥等大量涌现，它们的建造与维修以及安全与可靠性都和水下焊接技术密切相关。同时,水下焊接也是国防工业中一项重要的应用技术,用于舰艇的应急修理和海上救助。此外，随着国家大力发展水利水电事业，水下钢结构物的维护与修理也亟需水下焊接技术。因此水下焊接技术作为水下工程建设与维护必不可少的关键技术，得到越来越多的重视与应用。 目前，我国的水下焊接技术基本上还停留在手工焊接的水平，长期以来，人们都是使用潜水员潜入水底进行水下焊接。由于人的生理极限的限制，人类利用普通混合气体潜水最大深度为100m，利用饱和气体潜水的最大深度也只有650m。对于结构强度要求高的地方，人们通常采用水下干法焊接方式，这种方法构造压力容器仓耗时长、费用高，也非常不灵活。1、水下焊接技术发展现状1.1 人工焊接 水下焊接方法分为水下湿法焊接、水下干法焊接和水下局部干法焊接三大类。不论湿法焊接还是干法焊接，目前最为普遍和广泛使用的还是人工焊接方法，即派潜水员潜入水底或者水下压力仓中，采用SMAW （shielded metal arc welding）方式，按照特定的规程进行操作。对此，美国还专门制定有专门的手册《U.S NAVY UNDERWATER CUTTING &WELDING MANUAL》，以规范水下焊接操作。人工焊接方式优点是设备简单、 操作灵活，适应性强、费用低，缺点是受到人的极限潜水深度的限制，对人员素质和安全问题要求特别高。1.2 机械化或自动化 实现水下焊接自动化主要有三种方式：水下轨道焊接系统、水下遥控焊接、水下焊接机器人系统。轨道焊接要求安装行走轨道，所以受人的潜水深度限制。遥控焊接一般难以达到焊接精度要求。近年来，基于特定用途的机器人得到迅猛发展，水下焊接机器人被认为是未来水下焊接自动化的发展方向。 水下焊接机器人首先可以使潜水焊工不必在危险的水域进行焊接，保证人员生命安全；其次，可以极大地提高工作效率，减少或去除手工焊接所需的生命维持系统及安全保障系统，增加有效工作时间，提高焊接过程的稳定性和一致性，获得更好的工程质量和经济效益；最后，可以满足人们深水焊接的需要。在深水中，人们很难进行手工焊接，有些工作必须借助各种专用设备，如高压干式焊接舱，但焊接空间、焊件形状、过高的水压往往限制干式焊法的使用，因此水下焊接机器人是最理想的选择。焊接设备由手工向水下焊接自动化的方向发展已成为必然的趋势。 由于水下环境的复杂性和不确定性，水下机器人在焊接领域的主要应用是焊缝无损检测和裂纹修复，这在英国北海的油井和天然气生产平台中得到了应用，但世界上完全将水下焊接作业交由水下机器人完成的例子还没有。2、水下焊接自动化关键技术问题 将水下机器人与焊接机器人结合，形成水下焊接机器人，除了解决水下机器人和焊接机器人本身的问题外，水下焊接的辅助工作量往往大于真正实施焊接的工作量，如：水下焊缝跟踪、水下焊接质量控制、水下机器人稳定定位、水下遥控焊接、水下焊接目标寻找定位和避障（涉及三维轨迹规划）、水下切割、水 张 华 李志刚 南昌大学机电研究所 [摘 要]介绍水下焊接技术发展现状，探讨水下焊接机器人研究的关键技术问题，综述水下焊接机器人的技术发展趋势。 [关键词]机器人；水下焊接；自动化
水下机器人智能控制技术
水下机器人智能控制技术 机械工程学院张杰189020008 智能水下机器人作为一个复杂的系统集成了人工智能水下目标的探测和识别、数据融蛤智能控制以及导航和通信各子系统是一个可以在复杂海洋环境中执行各种军用和民用任务的智能化无人平台。目前主要采用的智能控制方法有：模糊控制、神经网络控制、专家控制、自适应控制、PID调节器、滑模控制等。本文比较全面地查阅了水下机器人运动控制理论相关的文献，阐述了几种主要控制方法的基本原理，给出了控制器结构的设计方法，对水下机 器人运行控制方法的选取、控制器的设计具有较好的参考意义。 水下机器人的运动控制是其完成特定任务的前提和保障，是水下机器人关键技术之一。 随着水下机器人应用范围的扩大，对其自主性，运动控制的精度和稳定性的要求都随之增 加，如何提高其运动控制性能就成了研究的一个重要课题。导致AUV难于控制的主要因素包括：①水下机器人高度的非线性和时变的水动力学性能；②负载的变化引起重心和浮心的改变；③附加质量较大，运动惯性较大，不能产生急剧的运动变化；④难于获得精确的水动力系数；⑤海流的干扰。这些因素使得AUV的动力学模型难以准确，而且具有强耦合和非线性的特点。目前已被采用的控制方法有：模糊控制、神经网络控制、专家控制、PID控制、自适应控制、S面控制等。 智能控制是一个由人工智能自动控制和运筹学的交叉构成的交叉学科近年来,智能控制技术成为水下机器人发展的一个重要技术水下机器人难于控制的原因有几个方面,水下机器人在运行中收到海流等外界极不稳定环境因素的干扰,使其控制变得更加困难;水下机器人各项参数的高度的非线性的特点;水下机器人的水动力性能在不同的海洋环境下会改变较明显;海底水下机器人水动力系数难以测量,不能获得一个较为准确的数据;水下机器人体积大质量大,因此所受惯性大,运动变化难以在较短的时间内实现;水下机器人在运动过程中重心和浮心易改变会引起控制较为困难等智能控制如果能用在水下机器人,可以更好的使其适应复杂的海洋环境。 智能控制系统的类型
水下焊接与切割安全技术措施方案
整体解决方案系列 水下焊接与切割安全技术 措施 （标准、完整、实用、可修改）
编号：FS-QG-72929水下焊接与切割安全技术措施 Underwater welding and cutting safety technical measures 说明：为明确各负责人职责，充分调用工作积极性，使人员队伍与目标管理科学化、制度化、规范化，特此制定 水下焊接与切割是水下工程结构的安装、维修施工中不可缺少的重要工艺手段。它们常被用于海上救捞、海洋能源、海洋采矿等海洋工程和大型水下设施的施工过程中。 一、水下焊接与切割的事故原因 水下焊接与切割的致险因素的特点是:电弧或气体火焰在水下使用，它与在大气中焊接或一般的潜水作业相比，具有更大的危险性。 水下焊接与切割作业常见事故有，触电、爆炸，烧伤、烫伤、溺水、砸伤、潜水病或窒息伤亡。事故原因大致有以下几点: (1)沉到水下的船或其他物件中常有弹药、燃料容器和化学危险品，焊割前未查明情况贸然作业，在焊割过程中就会发生爆炸。
(2)由于回火和炽热金属熔滴烧伤、烫伤操纵者，或烧坏供气管、潜水服等潜水装具而造成事故。 (3)由于尽缘损坏或操纵不当引起触电。 (4)水下构件倒塌发生砸伤、压伤、挤伤甚至死亡事故。 (5)由于供气管、潜水服烧坏，触电或海上风浪等引起溺水事故。 二、水下焊接与切割安全措施 (一)预备工作 水下焊接与切割安全工作的一个重要特点是:有大量、多方面的预备工作，一般包括下述几个方面: (1)调查作业区气象、水深、水温、流速等环境情况。当水面风力小于6级、作业点水流流速小于0.1~0.3m/s时，方可进行作业。 (2)水下焊割前应查明被焊割件的性质和结构特点，弄清作业对象内是否存有易燃、易爆和有毒物质。对可能坠落、倒塌物体要适当固定，尤其水下切割时应特别留意，防止砸伤或损伤供气管及电缆。 (3)下潜前，在水上，应对焊、割设备及工具、潜水装具，
水下机器人的发展现状
水下机器人的发展现状 摘要:介绍了国内外典型水下机器人的性能特点,阐述了国内外水下机器人发展的历史及现状,总结了水下机器人发展中存在的一些关键问题,并对未来水下机器人领域的发展动向作出了展望. 0引言 机器人技术是集运动学与动力学理论、机械设计与制造技术、计算机硬件与软件技术、控制理论、电动伺服随动技术、传感器技术、人工智能理论等科学技术为一体的综合技术.它的研究与开发标志着一个国家科学技术的发展水平,而其在各种机械领域的普及应用,则显示了这个国家的经济和科技发展的实力.世界上许多国家为了推进本国的机器人开发事业,打入竞争日益激烈的国际高科技市场,不惜投入巨大的人力、财力来推动机器人技术的发展,开发出了许多类型的机器人.机器人的应用领域也逐渐从人工环境扩展到了水下和宇宙.随着人口数量的增长和科学技术水平的不断提高,人类已把海洋作为生存和发展的新领域,海洋的开发与利用已经成为决定一个国家兴衰的基本因素之一.从而使水下机器人具有更加广阔的应用前景.水下机器人设计是一项综合性的复杂工程,技术密集度高,是公认的高科技,它的研制水平体现了一个国家的综合技术力量. 水下机器人一般可以分为两大类:一类是有缆水下机器人,
习惯称为遥控潜水器(RemoteOperatedVehicle,简称ROV);另一类是无缆水下机器人,习惯称为自治潜水器(AutonomousUnderwaterVehicle,简称AUV).此外,按使用的目的分,有水下调查机器人(观测、测量、试验材料的收集等)和水下作业机器人(水下焊接、拧管子、水下建筑、水下切割等作业);按活动场所分,有海底机器人和水中机器人. 水下机器人在20世纪50年代初诞生时,由于所涉及的新技术还不够成熟,电子设备的故障率高,通信的匹配以及起吊回收等问题没有很好解决,因此发展不快,没有受到人们的重视.到了60年代,国际上开始两大开发技术,即宇宙和海洋开发,促使远距离操纵型机器人得到了很快的发展，到了80年代,由于海洋开发与军事上的需要,尤其是水下机器人本体所需的各种材料及技术已得到了较好的解决,水下机器人才得到了很大发展,开发出了一批能工作在各种不同深度,进行多种作业的机器人,可用于石油开采、海底矿藏调查、救捞作业、管道敷设和检查、电缆敷设和检查、海上养殖、江河水库的大坝检查及军事等领域.目前，水下机器人大部分是框架式和类似于潜艇的回转细长体，随着仿生科技技术的不断发展，仿生鱼形态甚至是运动方式的水下机器人将会不断发展。水下机器人工作在充满未知和挑战的海洋环境中，风、浪、流、深水压等各种复杂的海洋环境对机器人的运动和控制干扰严重，使得水下机器人的通信和导航定位十分困难，这是与陆地机器人最大的
水下机器人ROV大坝安全检测
水下机器人ROV：大坝安全隐患检测 随着科技的进步，水下机器人ROV越来越接近我们的工作和生活，水下机器人要具备工业机器人的所有特点外，还要有良好的密封和抗腐蚀性能，随着水下机器人ROV的应用，人类可以进行更多的水下资源开发，如海洋能源、陆地河流、湖泊资源等，并且水下机器人ROV可以装备各种机械手，水下工具等进行水下作业。它已广泛应用与海洋工程、海洋军事和水下工程的各个领域，本文着重讲述水下机器人在大坝安全检测中的应用。 目前，水下机器人ROV配备有先进的导航、定位、推进和控制等设备，因而可以准确的到达预定的位置，最重要的，它可以到达潜水员无法到达的深度，替代潜水员，水下的危险环境不会危及人的生命安全，操作人员只要在水面进行操作就可以了。 通过水下机器人ROV遥控操作，可实现水下全方位扫描检测，重点部位可以“驻足”观测，不仅可以快速检测到大坝的整体情况，而且可以仔细检查局部病变的细节。ROV上搭载的的水下摄像机进行大坝表面状态如破损、裂缝等检测，并用激光尺度仪对破损尺度进行评估；用高分辨率图像声呐对堤坝表面进行三维测量；用剖面声呐对大坝内部进行三维检测；ROV载体携带上述探测仪器进行思维运动，实现对大坝的全覆盖扫描检测。 设备配置 一个框架式、模块化水下遥控式机器人（ROV）作为载体； 导航仪包括：罗经、测深仪、测高测距声呐、多普勒测速仪和推进器等。 探测仪包括：水下摄像机、高分辨率图像声呐、剖面声呐、多波束声呐等，还可以 搭载磁探仪、阴极保护测量装置等。 水面控制计算机通过脐带缆对ROV实施操作控制。 主要技术指标 最大巡检速度1米/s 最大下潜工作深度150米 运动模式：四自由度（前后、上下、左右和旋转） 长基线水声定位系统可对ROV水下位置定位，定位精度优于20cm。 高分辨率图像声呐高频图像声呐用于浑水环境下表面破损的成像探测与测量。 高分辨率剖面声呐剖面声呐的作用是发射可透射到坝体内部的声波，并接受由坝体中反向散射的声信号，据此对内部的缺陷进行测量、分析和定位。 水下摄像机在清水环境下，可以很高的分辨率观测堤坝及其他水下结构物表面的破损、缺陷、裂缝和腐蚀等状况。 大力金刚机器人ROV配备的摄像机是水下专用的数字CCD彩色摄像机，光学照度0.1lux，水下工作深度一般为300米，性能稳定，操作方便，大坝检测得心应手，如有更高需求可订制。
博士生课程空间机器人关键技术
博士生课程空间机器人关键技术
1空间机器人概述 2数学力学基础 3冗余自由度机器人 4柔性机械臂 5欠驱动机器人 6机器人灵巧手 （一）空间机器人的概述 1.空间机器人在空间技术中的地位 从20世纪50年代，以美国和苏联为首的空间技术大国就在空间技术领域展开了激烈的竞赛。 i 苏联 1957年8月3日，前苏联研制的第一枚洲际弹道导弹SS-6首次发射成功。不久，前苏联火箭总设计师柯罗廖夫从美国新闻界得知美国试图在1957-1958年的国际地球物理年里发射一颗人造地球卫星。于是，他立即将SS-6导弹稍加修改，将弹头换上一个结构简单的卫星，抢先将第一颗人造卫星送上了太空。 接着，在第一颗人造卫星发射后一个月，即11月3日，又用SS-6导弹作航天运输工具，将装有小狗“莱伊卡”的第二颗人造卫星送入太空的圆形地球轨道。 1959年5月，前苏联又将“月球”l号人造卫星送入了月球轨道。 ii 美国 在1958年以前，以“红石”近程导弹和“维金”探空火箭为基础，分别研制成“丘比特”C和“先锋”号等小型运载火箭，用于发射最初的几个有效载荷仅为数千克至十几千克的小卫星。 发展到今天，从地面实验室研究到人造卫星、空间站、载人飞船、航天飞机、行星表面探测器，空间技术大国都投入了大量人力、物力和财力。空间技术对于天文学、气象、通信、医学、农业以及微电子等领域都产
生了很大的效益。不仅如此，空间技术对于未来国家安全更具有重要的意义。在空间技术发展的过程中空间机器人的作用越来越明显。 20世纪60年代前苏联的移动机器人研究所(著名的俄罗斯Rover科技有限公司前身)研制了世界上第一台和第二台月球车Lunohod-1和Lunohod-2。1976年美国发射海盗一号和二号(Rover-1、Rover-2)的登陆舱相继在在火星表面登陆，通过遥操作机械臂进行火星表面土壤取样。 随着空间技术研究的日益深入，人类空间活动的日益频繁，需要进行大量的宇航员的舱外活动(EV A)，这对宇航员不仅危险，而且没有大气层的防护，宇宙射线和太空的各种飞行颗粒都会对宇航员造成伤害。建造国际空间站，以及未来的月球和火星基地，工程浩大，只靠宇航员也是非力所能及的。还有空间产业、空间科学实验和探测，这些工作是危险的，但有一定重复性，各航天大国都在研究用空间机器人来代替宇航员的大部分工作。 此外许多空间飞行器长期工作在无人值守的状态，这些飞行器上面各种装置的维护和修理依靠发射飞船，把宇航员送上太空的办法既不经济，也不现实。在未来的空间活动中，许多工作仅靠宇航员的舱外作业是无法完成的，必须借助空间机器人来完成空间作业。 2空间机器人的任务和分类 1)空间建筑与装配。一些大型的安装部件，比如无线电天线，太阳能电池，各个舱段的组装等舱外活动都离不开空间机器人，机器人将承担各种搬运，各构件之间的连接紧固，有毒或危险品的处理等任务。有人预计，在不久将来空间站建造初期，一半以上的工作都将由机器人完成。 2)卫星和其他航天器的维护与修理。随着人类在太空活动的不断发展，人类在太空的资产越来越多，其中人造卫星占了绝大多数。如果这些卫星一旦发生故障，丢弃它们再发射新的卫星就很不经济，必须设法修理后使它们重新发挥作用。但是如果派宇航员去修理，又牵涉到舱外活动的问题，而且由于航天器在太空中，是处于强烈宇宙辐射的环境之下，有时人根本无法执行任务，所以只能依靠空间机器人。挑战者号和哥伦比亚号航天飞机的坠毁引起人们对空间飞行安全的关注，采用空间机械臂修复哈勃太空望远镜似乎是一件很自然的事情。安装上新的科学仪器(包括一台视野宽阔的摄象仪和一台摄谱仪)后，哈勃望远镜的观测能力可增强十倍以上。空
水下焊接安全技术规定
编号：SM-ZD-39331 水下焊接安全技术规定Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
水下焊接安全技术规定 简介：该制度资料适用于公司或组织通过程序化、标准化的流程约定，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，从而协调行动，增强主动性，减少盲目性，使工作有条不紊地进行。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1 焊接电缆和电焊把的绝缘必须良好，焊条夹头必须可靠、耐用。 2 在焊接回路中必须安装一个闸刀开关，闸刀由专职电工掌管，进行焊接时必须断电。 3 必须严格控制闸刀开关，未接到水下潜水员的口令，严紧接通或切断电源，接到潜水员的口令后，应先重复口令再执行闸刀开关通断作业。 4 潜水员不在水下进行焊接作业时，应严防焊条或焊把触及水下设施的金属构件。 5 在焊接作业前，应了解焊件情况，选择适用的焊条。 6 焊条消耗至剩余50～60mm时应予以更换。 7 施工前，应对潜水员及潜水焊工进行安全技术交底并经安全用电教育，使其了解并掌握安全用电常识，提高安全意识。 8 水下焊接的电气设备应进行绝缘性及水密性检查，
水下焊接作业与切割作业的安全措施(2021)
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 水下焊接作业与切割作业的安全 措施(2021)
水下焊接作业与切割作业的安全措施(2021)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 （一）准备工作 水下焊接与切割安全工作的一个重要特点是：有大量、多方面的准备工作，一般包括下述几个方面： (1)调查作业区气象、水深、水温、流速等环境情况。当水面风力小于6级、作业点水流流速小于0.1^}0.3m/s时，方可进行作业。 (2)水下焊割前应查明被焊割件的性质和结构特点，弄清作业对象内是否存有易燃、易爆和有毒物质。对可能坠落、倒塌物体要适当固定，尤其水下切割时应特别注意，防止砸伤或损伤供气管及电缆。 <3)下潜前，在水上，应对焊、割设备及工具、潜水装具，供气管和电缆、通讯联络工具等的绝缘、水密、工艺性能进行检查试验。氧气胶管要用1.5倍工作压力的蒸汽或热水清洗，胶管内外不得粘附油脂。气管与电缆应每隔.5m捆扎牢固，以免相互绞缠。入水下潜后，应及时整理好供气管、电缆和信号绳等，使其处于安全位置，以免损坏。 (4)在作业点上方，半径相当于水深的区域内，不得同时进行其它
水下机器人研究现状与探索
《大学计算机基础》 课程报告 论文名称：水下机器人研究现状与探索二零一七年一月 目录 摘要 (2) 关键词 (2) 1 引言( Introduction) (3) 2水下机器人分类( The categories of underwater robot ) (4) 2.1遥控式水下机器人(remotely operated vehicles, ROV） (4) 2.2自主水下机器人(Autonomous underwater vehicles, AUV） (5) 2.3新概念水下机器人 (6) 3水下仿生机器人（bionic underwater robot） (7) 3.1水下仿生机器人主要研究和发展趋势( The (7) main research and development trends of (7) bionic underwater robot） (7) 3.2 水下仿生机器人的问题(The Problems of bionic underwater robot) (8) 3.3 驱动以及推进方式 (9) 4 仿生创新思路 (11) 4.1以乌贼为代表的海洋动物结构及运动方式 (11) 4.2 复合式水下仿生机器人 (12) 4.3 群体水下仿生机器人 (13) 5 结论 (13) 参考文献： (14)
水下机器人研究现状与探索 朱钰璇 摘要:本文总结了水下机器人的研究历史，现状与目前的发展趋势，具体分析了现代水下机器人应用的技术，指出他们的优缺点，并且针对未来的深海探索机器人的材料，结构，移动方式，动力来源，仿造乌贼等海洋软体动物提出设想，实际应用前景广阔。随着科学技术的发展, 水下仿生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。 关键词:水下机器人；深海探索；仿生； PRESENT STATE AND FUTURE DEVELOPMENT OF UNMANNED UNDERWATER VEHICLE TECHNOLOGY RESEARCH ZHU Yuxuan Abstract: In this paper, the history, present situation and future of Unmanned underwater vehicle technology are summarized. We also further describe the mobile robot technologies concerning Unmanned underwater vehicle . In addition, point out
水下焊接的安全措施有哪些
水下焊接的安全措施有哪些？ (一)准备工作安全要求 水下焊接与切割安全工作的一个重要特点是：有大量、多方面的准备工作，一般包括下述几个方面： 1、调查作业区气象、水深、水温、流速等环境情况。当水面风力小于6级、作业点水流流速小于0．1～0．3m／s时，方可进行作业。 2、水下焊割前应查明被焊割件的性质和结构特点，弄清作业对象内是否存有易燃、易爆和有毒物质。对可能坠落、倒塌物体要适当固定，尤其水下切割时应特别注意，防止砸伤或损伤供气管及电缆。 3、下潜前，在水上，应对焊、割设备及工具、潜水装具，供气管和电缆、通讯联络工具等的绝缘、水密、工艺性能进行检查试验。氧气胶管要用1．5倍工作压力的蒸汽或热水清洗，胶管内外不得粘附油脂。气管与电缆应每隔0．5m捆扎牢固，以免相互绞缠。入水下潜后，应及时整理好供气管、电缆和信号绳等，使其处于安全位置，以免损坏。 4、在作业点上方，半径相当于水深的区域内，不得同时进行其它作业。因水下操作过程中会有未燃尽气体或有毒气体逸出并上浮至水面，水上人员应有防火准备措施，并应将供气泵置于上风处，以防着火或水下人员吸入有毒气体中毒。
5、操作前，操作人员应对作业地点进行安全处理，移去周围的障碍物。水下焊割不得悬浮在水中作业，应事先安装操作平台，或在物件上选择安全的操作位置，避免使自身、潜水装具、供气管和电缆等处于熔渣喷溅或流动范围内。 6、潜水焊割人员与水面支持人员之间要有通讯装置，当一切准备工作就绪，在取得支持人员同意后，焊割人员方可开始作业。 7、从事水下焊接与切割工作，必须由经过专门培训并持有此类工作许可证的人员进行。 (二)防火防爆安全措施 1、对储油罐、油管、储气罐和密闭容器等进行水下焊割时，必须遵守燃料容器焊补的安全技术要求。其他物件在焊割前也要彻底检查，并清除内部的可燃易爆物质。 2、要慎重考虑切割位置和方向，最好先从距离水面最近的部位着手，向下割。这是由于水下切割是利用氧气与氢气或石油气燃烧火焰进行的，在水下很难调整好它们之间的比例。有未完全燃烧的剩余气体逸出水面，遇到阻碍就会在金属构件内积聚形成可燃气穴。凡在水下进行立割，均应从上向下移，避免火焰经过未燃气体聚集处，引起燃爆。 3、严禁利用油管、船体、缆索和海水作为电焊机回路的导电体。