基于ANSYS水轮机修复专用机器人模态分析

为了研究水电站水轮机修复专用机器人的动力性能,对其进行磨削工况模拟,通过Pro/E软件建立实体模型,并基于有限元分析软件ANSYS生成有限元模型,进行有预应力的模态分析,从而得出机器人前五阶固有频率和振型.结果表明:振动剧烈的部位主要是各个部件的结合部,分析结果可为机器人结构改进提供理论依据.

基于BP网络的水轮机修复专用机器人运动学逆解分析

用ProE软件建立了水轮机修复专用机器人的本体模型,在此基础上,利用Matlab循环程序求出机器人在给定关节变量下的运动学正解,以此作为训练样本,通过逐次训练6输入、6输出、2个隐含层的BP神经网络,得到机器人从工作空间到关节变量空间的非线性映射,从而实现了水轮机修复专用机器人运动学逆解的计算。

水轮机修复专用机器人逆运动学求解

在用Pro/E软件建立水轮机修复专用机器人的本体模型的基础上,利用BP神经网络与误差补偿相结合的方法,求解了水轮机修复专用机器人逆运动学问题,计算结果表明,该法迭代次数少,计算精度高,满足机器人实施控制要求。

水轮机修复专用机器人的位姿分析

在水轮机修复专用机器人虚拟样机建立的基础上 ,采用D -H法建立了专用机器人的位姿方程 ,详细地进行了此专用机器人的位姿分析 ,并运用Matlab之Simulink进行了位姿分析的计算机仿真 ,得到了位姿分析的数值解。

水轮机修复专用机器人的发展现状及应用展望

本文扼要地介绍了机器人技术及其当前的重点应用领域 ,重点地论述了水轮机修复专用机器人的国内外发展现状及其在我国的应用前景。

水轮机修复专用机器人系统设计

扼要介绍了水轮机修复专用机器人的国内外发展现状,重点进行了适合我国情况的水轮机修复专用机器人系统的总体设计研究。

水轮机修复专用机器人的静力学分析

针对水轮机修复专用机器人,分析了操作臂在静止状态下的受力情况,推导并建立了水轮机修复专用机器人分别在焊接和打磨时的静力学方程,用Matiab软件计算机器人在静态下的连杆受力和平衡方程,结合运动学所得出的结论,讨论了机器人焊接、打磨时的静态特性.通过静力学分析,了解机器人在工作时的受力情况,为进一步动力学分析奠定了基础.

水轮机修复专用机器人焊接(MAG焊)Fuzzy控制器设计

为了在复杂环境下提高自动化焊接质量,依据模糊集合理论,结合项目工程实际应用需要,提出了水轮机修复专用机器人焊接系统构成,给出了模糊控制器的结构设计,选择焊接电压误差、焊接电压误差变化和送丝速度作为基本论域,建立了模糊控制器的控制规则.实际应用表明,在平板平焊情况下,其焊接平滑性、稳定性明显优于人工焊接质量.

水轮机修复专用机器人关节摩擦补偿及仿真

在用于轨迹跟踪的PD加前馈控制的基础上,对影响水轮机修复机器人轨迹跟踪的两个主要关节进行了摩擦力矩补偿。采用拉格朗日力学法建立了这两个关节的动力学模型。在MATLB下比较了未加入摩擦力补偿的PD控制以及基于模型补偿的PD加前馈控制。结果表明,加入摩擦力补偿的控制方案改善了系统的跟踪性能。

水轮机修复专用机器人末端关节摩擦补偿

对水轮机修复机器人的末端关节,建立了包含摩擦非线性因素在内的单关节伺服模型,采用能完善描述摩擦动静态因素的LuGre模型,在MATLAB下将其转换为仿真模型,验证了补偿的有效性,机器人的响应速度、动态特性取得了满意的效果。

混流式水轮机叶片修复专用机器人

针对某电站水轮机发电机组的水轮机转轮遭空蚀和磨损损坏的修复问题,介绍了混流式水轮机叶片现场修复专用机器人,该机器人的应用改变了原来叶片现场修复时人工补焊、打磨的作业方式,节约了修复时间,提高了修复精度.该机器人具有工作效率高.可靠性高、适应性强、修复精度高等特点.

水轮机叶片修复专用机器人的发展现状及应用展望

水轮机是将水的动能和势能转变为电能的大型机械,在高速运转时,叶片受到泥沙磨损和空蚀破坏,需要定期进行修复。全国每年由于机组大修减少的发电量达到上万千瓦小时,造成了很大的经济损失。对水轮机转轮叶片的修复采用人工作业时,效率低,工作环境恶劣,而且人工打磨后的叶片形状很难和原设计形状吻合,严重影响到水轮机的过流,降低水轮机工作效率。采用叶片修复机器人,不仅能保证叶片设计形状,缩短检修周期,还能把工人从繁重、恶劣的工作条件中解放出来,这势必带来很好的经济效益和社会效益。全面而系统地介绍了国内外水轮机叶片修复专用机器人及其使用、研究现状,并从实际出发,对其应用前景进行了展望。

水轮机叶片修复专用机器人及其控制系统研究

针对某电站水轮机发电机组的水轮机转轮遭空蚀和磨损损坏的修复问题,研究混流式水轮机叶片修复专用机器人,应用该机器人,改变了原来叶片现场修复时人工补焊、打磨的作业方式,节约修复时间,提高修复精度。

水轮机叶片修复机器人的移动平台

设计一种具有曲面自适应功能的、用于水轮机叶片坑内修复机器人的爬壁式永磁吸附移动平台。对移动平台设计中须解决的移动灵活性和吸附能力间的矛盾及复杂空间曲面自适应问题进行分析。为解决移动和吸附的矛盾,提出永磁非接触吸附轮式移动方案。移动平台采用差动驱动的轮式移动机构,吸附力由和壁面非接触的、具有一定气隙的多个永磁吸附装置提供。各吸附装置通过具有3转动自由度的曲面自适应机构和移动机构底盘连接,这使移动平台可用于表面是复杂空间曲面的水轮机叶片表面。研制移动平台样机,试验结果表明移动平台负载能力强,超过80 kg,可原地转向,运动灵活性好,具有较好的复杂空间曲面自适应能力,能够满足水轮机叶片坑内修复的需要。

水轮机修复机器人打磨工况的谐响应分析

水轮机修复机器人在打磨工况时产生剧烈振动,为了验证机器人能否克服共振、疲劳及其他受迫振动引起的有害影响,基于ANSYS软件对机器人进行了有预应力的谐响应分析,研究了在频率134~168 Hz范围内,机器人末端操作器中心面节点位移变化曲线及在150 Hz的外界激励下机器人节点最大位移值、应力及应变值.分析结果表明,机器人在56.667、1.57 Hz的外激励下产生共振,且节点应力小于材料的屈服强度.分析结果为研究机器人动力性能,优化机器人结构奠定了基础.

水轮机叶片修复机器人结构设计及运动学分析

针对水轮机叶片修复工作环境对机器人的要求,设计了体积小、重量轻、方便转移的六自由度单轨式软轨焊、磨机器人。它由软轨、移动式小车、三自由度转臂及两自由度腕部组成。其中第一个自由度为移动关节,其余五个自由度均为旋转关节。修复机器人六个关节均选用交流伺服电机驱动。第一个关节采用谐波齿轮减速器,其余五个关节选用Bayside减速器作为减速装置。通过静力学计算和运动学分析,证明了该设计的合理性和有效性。

机器人技术在水轮机制造与修复中的应用进展

随着机器人技术的不断发展,其在装备制造业中的推广应用越来越受到科研人员和企业的重视。在水轮机制造与修复领域,机器人技术已经被成功应用于水轮机转轮的焊接生产,水轮机过流部件的表面喷涂防护以及水轮机过流部件磨蚀破坏的检测与修复过程中。机器人技术的应用有效地推动了水轮机转轮制造与修复技术的发展,提高了生产效率与产品质量,有力地推动了水轮机制造行业的发展。

水轮机修复机器人修复区域建模与仿真

提出基于Matlab-CAMC实现水轮机修复机器人工作空间修复区域仿真的方法,构造了一种3层小脑神经网络(CMAC),以机器人示教得到的修复区域位置信息为CMAC网络输入空间的输入向量,用扩展B样条函数作为CMAC非线性映射的基函数,用合并单变量函数exp()训练CMAC,用Matlab语言工具箱和编辑器进行程序设计并仿真,为机器人的运动规划、轨迹规划和工艺参数规划提供了依据。

无轨道式水轮机叶片坑内修复机器人

介绍了一种多功能的水轮机叶片坑内修复机器人方案和研究进展。机器人本体由可全位置行走的无导轨磁吸附移动平台和多自由度作业机械臂组成,移动平台吸附于待修复的叶片表面,机械臂安装在移动平台上,机械臂可携带检测及各类可更换的作业工具,机器人可以直接在机坑内对叶片受损情况进行自主检测和修复作业(如气刨清理、焊接、打磨等),操作人员也可通过远端监控系统对机器人的运行状况进行监控,在出现紧急情况时可以直接对机器人进行手动控制。对水轮机叶片坑内修复机器人系统涉及的关键技术进行了研究,仿真及试验结果表明本文提出的水轮机叶片坑内修复机器人方案是可行的,且利用本文研究的关键技术及究成果,可组成水轮机叶片坑内修复机器人系统,为最终实现水轮机叶片坑内修复的自动化提供了技术条件和基础。

水轮机修复机器人焊接曲面空间建模

针对目前水轮机修复机器人在焊接过程中需要建立一套自动焊接系统的问题,依据B样条曲面构造原理,采用图像仿真技术,建立了机器人仿真系统.通过对插补算法的研究,系统解决了远程控制机器人焊接的问题.空间曲面建模可以使焊接机器人在有限示教的条件下自动建立焊接模型并精确完成焊接和磨削操作.