针对目前常见的漏磁探伤机能耗高、发热大、结构复杂笨重等缺点,设计一种用稀土永磁体代替励磁线圈的新型漏磁探伤机。对磁场学基本公式进行推导与分析,得出提高永磁体的利用率以及改善磁场均匀性的一般性规律,利用Maxwell有限元分析软件对新型漏磁探伤机的励磁回路进行分析仿真与优化,设计出五种参考模型并进行对比。生产出新型漏磁探伤机励磁部件实物样品,利用磁力计验证仿真与优化的正确性,为漏磁探伤机的升级换代提供全新的思路。

为提高水下掘进机器人臂架作业运行轨迹的稳定性和准确性,从轨迹规划和轨迹跟踪方面入手,对其运动控制进行研究。首先,基于D-H法和几何法依次求解臂架位姿空间到关节空间、关节空间到驱动空间的运动学方程,结合臂架作业特点采用五次多项式算法对其关节运动进行轨迹规划;其次,搭建臂架电液比例控制系统数学模型,为提高系统的响应速度和跟随精度,引入模糊PID控制器对系统进行校正,经仿真验证了该控制算法的有效性;最后,通过试验对臂架的实际作业效果进行验证。试验结果表明:臂架能够按照预定轨迹实现较好的轨迹跟踪效果,满足工程要求。

针对双电机协同控制手指变位与转位的变掌机械手的结构,建立了机械手工作时的简化运动模型,通过对手指在抓取过程中的运动学分析,得出了手指的运动轨迹,计算出手指在接触物体后的运动趋势,即驱动力的施加方向;利用D-H变换矩阵表达了相邻连杆间的位姿关系,得到机械手手指的位置坐标表达;根据手指运动轨迹,经计算得出手掌的抓取范围,通过Matlab软件计算实例,验证了运动模型的正确性。