核电站多功能水下打捞机器人系统研究.pdfVIP

第38卷 第3期 仪 器 仪 表 学 报 Vol_38No．3 2017年 3月 ChineseJournalofScientificInstrument Mar．2017 核电站多功能水下打捞机器人系统研究术 黄晓辰 ，张小俊 ，孙凌宇 ，李满宏 ，张明路 (1．天津职业技术师范大学机械工程学院 天津 300222；2．河北工业大学机械工程学院 天津 300130) 摘 要：在核电站中，存在辐照剂量高、结构环境复杂等问题，操作人员作业时不可避免地会受到核辐射照射 ，对操作人员生命 安全带来极大威胁。针对上述问题 ，研制出作业于核环境下的核电站多功能水下打捞机器人。首先，对机器人进行运动学分 析，分别求解出机械手的正逆运动学方程及奇异位形；在此基础上，考虑水阻力 、附加质量力以及浮力的影响，建立了机器人的 水动力学模型，对机器人复杂水下动力学问题进行描述 ；最后，根据理论分析研制出该机器人第3代工程样机，并通过核电站现 场实验对该机器人进行实验验证。实验结果表明，核电站多功能水下打捞机器人能够快速准确的完成异物抓取作业，实现核环 境下的水下异物有哪些信誉好的足球投注网站与异物打捞的设计 目标。 关键词：核电站；水下打捞机器人；运动学分析 ；水动力学分析；机器人设计 中图分类号：TP24 TH122 文献标识码 ：A 国家标准学科分类代码 ：460．20 Researchonthereactormulti-functionrobotforobjectsalvagingunderwater HuangXiaochen，ZhangXiaojun，SunLingyu，LiManhong，ZhangMinglu (J．SchoolofMechanicalEngineering，TianjinUniversity0厂TechnologyandEducation，Tianjin300222，China； 2．SchoolofMechanicalEngineering，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300130，China) Abstract：Becauseofthehighradiationandcomplexsturctureinthenuclearpowerplant，theoperatingpersonnelcanbeaffectedby radiationsthatgreatlythreatentheirphysicalsecurityandlifesafety．Thereactormulti—functionrobotforobjectsalvagingunderwateris designedtosolvethisproblem．Firstly，themanipulatorismodeledwiththeDH rule，anditsforwardkinematicsformulation，inverse kinematicsformulationandsingularitiesofthemanipulatorarecalculated．Consideringthecomprehensiveinfluencecausedbyfactors suchasthewaterresistance，additionalmassforceandbuoyancyforce，dynamicequationsoftheunderwaterrobotareestablished，which candescribethecomplicateddynamicbehavior．Finally，anengineeringprototypeofthethirdgenerationofreactorrobotisdeveloped． Theresultsofthegrabbingtestshowthattheengineeringprototypeofthereactormulti—functionrobotforobjectsalvagingundewrater realizesthegoalofgrabbingforeignmattersinthenuclearreactorpoo1