船舶喷漆与除锈等作业需求量大,爬壁机器人成为该领域研究热点。瓦形磁吸单元是机器人在垂直钢质立面附壁行走核心装置。为提高磁力和降低磁力对距离敏感性,对瓦形磁性单元采用Halbach阵列充磁的新型磁路设计,利用数值仿真与试验方法开展瓦形磁吸单元力学特性研究。结果表明:Halbach阵列磁路的磁质比是常规配对磁路的2.87倍,衰减率是其0.5倍;Halbach阵列瓦形磁吸单元优化了磁路,减弱了异性磁极间的磁场损耗,使得磁吸单元表面磁感应强度增强。

针对有缆遥控水下机器人上要求搭载的机械臂占地面积小、动作范围大的问题,对包括偏转和俯仰在内的6自由度位置变化及抓取的7功能水下液压机械臂进行设计、仿真以及实验分析,利用多目标优化模型对抓取卡爪进行设计,计算液压缸最短行程时,可实现的卡爪开合范围;建立机械臂的D-H参数模型,对机械臂的正运动进行求解,采用Matlab软件仿真分析6个活动关节的运动姿态;搭建功能样机和工程样机开展机械臂的陆上动作及水下试验验证,结果表明,机械臂的6个活动关节位置、速度以及加速度曲线都光滑平顺、无突变,无超调现象;机械臂含抓取卡爪的结构设计合理。

采取正交试验法研究了再生骨料掺量、水胶比、骨料颗粒级配三个因素对透水混凝土的强度和透水性的影响。结果表明,最佳配比为:再生骨料掺量40%、水胶比0.25,再生骨料由50%粒径为4.75～9.5 mm的再生骨料和50%粒径为9.5～16 mm的再生骨料混合组成,在该配比下制得的透水混凝土透水系数为6.3 mm/s,抗压强度为23.1 MPa。