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本實用新型涉及一種環(huán)抱式水下鋼結(jié)構(gòu)管道外表面海生物清理機(jī)器人，該機(jī)器人包括機(jī)器人行走單元以及設(shè)置在機(jī)器人行走單元上的移動式清理單元，機(jī)器人行走單元包括相互平行設(shè)置的上弧形固定板、下弧形固定板以及分別設(shè)置在上弧形固定板與下弧形固定板之間的懸磁吸附組件、行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)及抬升機(jī)構(gòu)，移動式清理單元包括設(shè)置在上弧形固定板上的弧形固定支架、設(shè)置在弧形固定支架上的弧形齒條以及沿周向移動設(shè)置在弧形固定支架上并與弧形齒條相嚙合的空化水噴射機(jī)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用空化水射流的方式對水下鋼結(jié)構(gòu)管道外表面的海生物進(jìn)行清理，清理效率高，清理成本低，工作穩(wěn)定，便于拆裝，安全性好，應(yīng)用范圍廣。

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一、技術(shù)參數(shù)要求： 1、輸入電源：單相三線AC220V ±10%  50Hz 2、工作環(huán)境：環(huán)境溫度范圍為-5℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃）海拔＜4000m 3、裝置容量：＜1.5kVA 4、設(shè)備外型尺寸：376cm×180cm×150cm 5、單站工作臺尺寸：860mm×470mm×1500mm 二、系統(tǒng)組成要求： （一）上料檢測單元 由料斗、回轉(zhuǎn)臺、貨臺、螺旋導(dǎo)料機(jī)構(gòu)、直流減速電機(jī)（10W/24V  5r/m）、光電開關(guān)、電氣安裝板等組成。主要完成將工件從回傳上料臺依次送到搬運(yùn)工位。 （二）搬運(yùn)站 由機(jī)械手、橫臂、回轉(zhuǎn)臺、機(jī)械手爪、旋轉(zhuǎn)氣缸等組成，主要完成對工件的搬運(yùn)。 （三）加工單元 由旋轉(zhuǎn)工作臺、平面推力軸承、直流減速電機(jī)（10W/24V  5r/m）、刀具庫（3種刀具）、升降式加工系統(tǒng)、加工組件、檢測組件、光電傳感器、轉(zhuǎn)臺到位傳感器、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、電氣掛板等組成。主要完成物料加工和深度的檢測。工件在旋轉(zhuǎn)平臺上被檢測及加工。旋轉(zhuǎn)平臺由直流電機(jī)驅(qū)動。平臺的定位由繼電器回路完成，通過電感式傳感器檢測平臺的位置。工件在平臺并行完成檢測及鉆孔的加工。在進(jìn)行鉆孔加工時，夾緊執(zhí)行件夾緊工件。加工完的工件，通過電氣分支送到下一個工作站。 （四）搬運(yùn)單元 由機(jī)械手、直線移動機(jī)構(gòu)、無桿氣缸、薄型氣缸、單桿氣缸、平行氣夾、工業(yè)導(dǎo)軌、電氣安裝板等組成，主要完成對工件的提取及搬運(yùn)。提取裝置上的氣爪手將工件從前一站提起，并將工件根據(jù)前站的工件信息結(jié)果傳送到下一單元。本工作單元可以與其他工作單元組合并定義其他的分類標(biāo)準(zhǔn)，工件可以被直接傳輸?shù)较乱粋€工作單元。 （五）傳送帶站 由輸送帶、檢測機(jī)構(gòu)、推料氣缸、分揀料槽、交流電動機(jī)、變頻器、同步帶輪、光電傳感器、色標(biāo)傳感器等組成，主要完成對工件的輸送及分揀。 （六）安裝站 由料筒、換料機(jī)構(gòu)、推料機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)氣缸、真空吸盤、搖臂、電氣安裝板等組成，主要完成對兩種不同工件的上料及安裝。為系統(tǒng)逐一提供兩色小工件。供料過程中，由雙作用氣缸從料倉中逐一推出小工件，接著，轉(zhuǎn)換模塊上的真空吸盤將工件吸起，轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)臂在旋轉(zhuǎn)缸的驅(qū)動下將工件移動至下一個工作單元的傳輸位置。 （七）機(jī)器人安裝單元 由機(jī)器人、控制器、氣爪等組成，主要完成對工件的搬運(yùn)，裝配。 （八）分類單元 由步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、滾株絲桿、立體庫、推料氣缸、電感傳感器、電磁閥、電氣安裝板等組成。主要完成對成品工件分類存儲。 （九）主控單元： 主要完成監(jiān)視各分站的工作狀態(tài)并協(xié)調(diào)各站運(yùn)行，完成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的集成。總線結(jié)構(gòu)采用工業(yè)以太網(wǎng)通信，使各站之間的控制信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r相互交換。 （十）MCGS工業(yè)組態(tài)監(jiān)控軟件： 當(dāng)8個單元全部進(jìn)入聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)時，管理員能夠通過組態(tài)監(jiān)控機(jī)中各種組態(tài)按鈕方便的控制整個系統(tǒng)的運(yùn)行、停止等。每個單元的工作狀態(tài)以及工件的材質(zhì)、顏色等在監(jiān)控畫面上也能夠清楚的看到。  

國內(nèi)外大科學(xué)工程研究中如激光聚變，空間光學(xué)，天文望遠(yuǎn)鏡等，都對大口徑光學(xué)元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內(nèi)大口徑光學(xué)加工制造能力還遠(yuǎn)落后于美國，歐洲等國家。隨著國內(nèi)對大口徑光學(xué)元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術(shù)已成為制約其發(fā)展和亟待解決的關(guān)鍵問題。利用智能化自動化技術(shù)生產(chǎn)取代傳統(tǒng)手工低效率研磨已經(jīng)成為必然趨勢。為適應(yīng)大口徑光學(xué)元件的加工，結(jié)合現(xiàn)有成熟工業(yè)機(jī)器人技術(shù)條件，先進(jìn)制造裝備及控制實驗室開展了多工具柔性磨拋復(fù)合加工技術(shù)的研究，利用工業(yè)機(jī)器人模擬手工研磨鏡面加工技術(shù)，通過在末端關(guān)節(jié)安裝的專門研發(fā)磨拋工具頭對各型大口徑平面及曲面類光學(xué)元件進(jìn)行高效率研磨加工，還能根據(jù)光學(xué)元件面形檢測得出的誤差結(jié)果，專門開發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件能智能化地在光學(xué)表面相應(yīng)的區(qū)域自動選擇修正工具，并自動通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數(shù)，并生成高精度光學(xué)表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學(xué)元件過程中產(chǎn)生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術(shù)不僅能大大提高大口徑光學(xué)元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數(shù)控機(jī)床加工相比還能有效降低企業(yè)設(shè)備采購與維護(hù)成本。 應(yīng)用領(lǐng)域： 核聚變、空間光學(xué)、天文光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、光學(xué)鏡頭等涉及光學(xué)元件制造行業(yè) 技術(shù)指標(biāo)： ？ 實現(xiàn)直徑1米的大口徑光學(xué)元件磨拋加工； ？ 直徑500mm的平面反射鏡有效口徑范圍面形精度達(dá)到PV=0.387λ、rms=0.063λ。

國內(nèi)外大科學(xué)工程研究中如激光聚變，空間光學(xué)，天文望遠(yuǎn)鏡等，都對大口徑光學(xué)元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內(nèi)大口徑光學(xué)加工制造能力還遠(yuǎn)落后于美國，歐洲等國家。隨著國內(nèi)對大口徑光學(xué)元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術(shù)已成為制約其發(fā)展和亟待解決的關(guān)鍵問題。利用智能化自動化技術(shù)生產(chǎn)取代傳統(tǒng)手工低效率研磨已經(jīng)成為必然趨勢。為適應(yīng)大口徑光學(xué)元件的加工，結(jié)合現(xiàn)有成熟工業(yè)機(jī)器人技術(shù)條件，先進(jìn)制造裝備及控制實驗室開展了多工具柔性磨拋復(fù)合加工技術(shù)的研究，利用工業(yè)機(jī)器人模擬手工研磨鏡面加工技術(shù)，通過在末端關(guān)節(jié)安裝的專門研發(fā)磨拋工具頭對各型大口徑平面及曲面類光學(xué)元件進(jìn)行高效率研磨加工，還能根據(jù)光學(xué)元件面形檢測得出的誤差結(jié)果，專門開發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件能智能化地在光學(xué)表面相應(yīng)的區(qū)域自動選擇修正工具，并自動通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數(shù)，并生成高精度光學(xué)表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學(xué)元件過程中產(chǎn)生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術(shù)不僅能大大提高大口徑光學(xué)元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數(shù)

成果簡介： 國內(nèi)外大科學(xué)工程研究中如激光聚變，空間光學(xué)，天文望遠(yuǎn)鏡等，都對大口徑光學(xué)元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內(nèi)大口徑光學(xué)加工制造能力還遠(yuǎn)落后于美國，歐洲等國家。隨著國內(nèi)對大口徑光學(xué)元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術(shù)已成為制約其發(fā)展和亟待解決的關(guān)鍵問題。利用智能化自動化技術(shù)生產(chǎn)取代傳統(tǒng)手工低效率研磨已經(jīng)成為必然趨勢。為適應(yīng)大口徑光學(xué)元件的加工，結(jié)合現(xiàn)有成熟工業(yè)機(jī)器人技術(shù)條件，先進(jìn)制造裝備及控制實驗室開展了多工具柔性磨拋復(fù)合加工技術(shù)的研究，利用工業(yè)機(jī)器人模擬手工研磨鏡面加工技術(shù)，通過在末端關(guān)節(jié)安裝的專門研發(fā)磨拋工具頭對各型大口徑平面及曲面類光學(xué)元件進(jìn)行高效率研磨加工，還能根據(jù)光學(xué)元件面形檢測得出的誤差結(jié)果，專門開發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件能智能化地在光學(xué)表面相應(yīng)的區(qū)域自動選擇修正工具，并自動通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數(shù)，并生成高精度光學(xué)表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學(xué)元件過程中產(chǎn)生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術(shù)不僅能大大提高大口徑光學(xué)元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數(shù)控機(jī)床加工相比還能有效降低企業(yè)設(shè)備采購與維護(hù)成本。 應(yīng)用領(lǐng)域： 核聚變、空間光學(xué)、天文光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、光學(xué)鏡頭等涉及光學(xué)元件制造行業(yè) 技術(shù)指標(biāo)： 實現(xiàn)直徑1米的大口徑光學(xué)元件磨拋加工； 直徑500mm的平面反射鏡有效口徑范圍面形精度達(dá)到PV=0.387λ、rms=0.063λ。

日前，東南大學(xué)智能材料研究院、化學(xué)化工學(xué)院楊洪教授課題組在光控軟驅(qū)動器研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，開發(fā)了一種具有卓越跳躍性能的軟體機(jī)器人。研究成果于近日發(fā)表在國際頂級期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》上，并被選為VIP論文。