针对水下机械手对水下航行器的动态捕获问题,文中对其捕获过程的控制问题进行研究。提出了水下机械手的自适应模糊积分滑模控制(AFISMC)以实现其对航行器的轨迹跟踪,针对控制系统中存在的抖动问题,提出了自适应模糊策略,用以减弱滑模控制中的抖动现象。用李亚普洛夫方法证明了水下机械手系统的稳定性。将AFISMC方法应用于一个六自由度水下机械手的轨迹跟踪控制,并进行了仿真,对比传统的滑模控制,AFISMC中的控制输入更平稳,滑动运动收敛于滑模面的速度更快,轨迹跟踪的精度更高。

针对当前工程环境复杂化、地形条件多样化对移动施工平台性能提出的要求,设计一款基于主动悬挂的移动式作业平台。对作业平台进行结构设计,对其液压作动支腿进行有限元结构静力学分析,验证作动支腿机械结构的可靠性,对作业平台整体进行有限元结构动力学分析,得出能够避免平台发生共振的激振源频率段;根据作业平台特点,采用“中心点不动”调平算法,通过数学模型将平台的倾角控制等效转化为液压作动支腿位移的控制;设计作业平台作动支腿的电液比例控制系统,通过仿真验证PID控制算法的有效性;最后,通过试验对作业平台整体性能进行验证。结果表明:基于主动悬挂的移动式作业平台满足设计要求,达到预期目标。

针对现有的滑道井字梁安装调位施工方法存在的通用性低、自动化程度低、调位精度不足的问题,采用正交布置的三组液压油缸作为动力源,并基于工程塑料合金板(MGE板)与镜面不锈钢板水下滑移试验的结果,提出了一种自主设计的水下三向调位设备。结合液压同步提升技术及计算机通信技术,对水下三向调位设备及其配套的施工方法进行了现场试验。试验结果表明,该设备及施工方法能够实现井字梁自动化精确调位,调位精度在1 mm以内,同时该设备也可应用于其他类似大型混凝土结构的安装调位。

针对传统铁路桥塔预制钢筋网片制作效率低、焊接质量不稳定等问题,提出以工业机器人取代传统人工制作的思路,设计基于机器人集群化制造的钢筋网片生产线。对传统制作流程进行分析,从各工序特点入手,提出工业机器人全工序取代的总体设计方案;通过搭配机器人作业辅助机械结构,结合工业级视觉系统,设计基于机器人制作的钢筋网片全自动化生产线和生产工艺;最后,通过试验和工程应用对生产线方案的可行性和实用性进行验证。结果表明:基于机器人