基于混合现实技术(Mixed Reality,MR)技术特点,结合MR技术在其他工业领域的应用实例,并根据目前国内核电站换料大修中存在的问题,提出了将MR技术应用于核电站的换料大修过程,以提高换料大修安全性、效率和经济性。针对换料大修流程的相关应用场景进行详细的论述,包括换料大修数据可视化、检修过程中的远程专家指导、复杂陌生操作的人员训练,以及现场人员及设备的管理等,总结了目前仍然存在的问题。

清洗核电站海水格栅上附着杂物是一项危险、繁重和复杂的工作,文中提出一款水下清洗装置可以实现安全高效地完成清洗工作,该装置基于UR5串联机器人,并配备基座导轨、支承机构和机械抓手等。首先利用D-H参数法建立机器人的运动学正逆解模型,并采用蒙特卡洛法得到机器人的工作空间,然后结合清洗装置本体对机器人运动的干涉,优化机器人关节变量约束空间,并采用蒙特卡洛法得到清洗装置的工作空间。最后研究确定基座在基座导轨上滑动的行程设计值为3.92 m、支承机构支撑腿的行程设计值为4.03 m,能够满足整个清洗装置的工作空间覆盖核电站中直径约5.5 m的海水格栅,同时也满足设备轻量化和小型化设计原则。

由于谐波传动中刚轮、柔轮与波发生器装配时存在装配误差,可能会引起刚轮与柔轮齿廓干涉,从而影响柔轮齿面与齿根应力,以无公切线双圆弧谐波齿轮为研究对象,基于改进运动学法设计齿形,针对各种装配误差设计实验,并通过ABAQUS建立有限元装配模型进行计算,研究装配误差对柔轮应力的影响规律。结果表明,长轴方向刚柔轮中心距误差与凸轮径向安装误差对柔轮齿上应力影响最大,短轴方向刚柔轮中心距误差与凸轮径向安装误差次之,凸轮轴向安装误差影响最小;短轴方向刚柔轮中心距误差与长轴方向凸轮径向误差对柔轮杯底应力有较小影响;其余因素对杯底应力的影响极小。为谐波减速器的误差控制与补偿提供一定参考。

在信息技术进步的驱动下,智能制造得到了迅猛发展,但高质量的专业人才缺乏问题日益显著。立足数字化教育理念,探索液压传动系统设计的虚拟仿真实验教学体系构建方案。以系统设计为核心,以空化的诊断和优化为拓展,以任务驱动为动力,形成任务发布、自主设计、发现问题、分析问题和解决问题的完整闭环,建立“一贯通,三递进”的实验教学体系,将工匠精神的培养贯串基础层、设计层与创新层3个实验阶段,为机械类专业应用型人才的培养丰富实践资源。