油田卸水机械臂研制及路径跟踪技术应用

发布时间：2020-10-29 06:15

　　 油田的恶劣环境,人工成本的日益增高,油田作业机器人的多样化发展,都促进了对油田注水自动化的强烈需求,研制一台卸水机械臂装置显得极其重要。卸水机械臂的研发不仅为后期在实际应用中的推广提供技术支持,也为油田作业机器人的多元化和市场化奠定一定的基础。以下是本论文涉及到的具体的研究工作内容:1、详细介绍了油田卸水机械臂的工作背景,油田作业机器人方面、液压机械臂轨迹跟踪控制方式的研究现状,卸水机械臂的设计要求和设计难点;2、基于卸水机械臂的作业任务需求,对卸水机械臂进行总体结构设计参数反求,包括设计要求、概述,总体结构及主要零部件参数、运动形式,机构设计和动力系统设计;3、对卸水机械臂进行三维建模,通过比较,确定机械臂的截面形状,然后对模型进行强度和刚度校核,随后又对主要零部件做了静力学分析、模态分析,验证了该机构设计的合理性,对卸水机械臂装置进行了简单试验,试验结果表明该装置满足设计要求;4、介绍了机器人的空间描述,对设计的卸水机械臂模型进行简化,建立数学模型,接着对该模型进行正运动学分析,获取机械臂的运动空间,分析结果为下面的运动学轨迹跟踪奠定理论基础;5、阐述滑模变结构控制的原理及特点,针对非线性和复杂动力学特性的卸水机械臂的轨迹跟踪问题,建立简化的数学模型,然后提出模糊滑模控制理论,分别进行滑模变结构和模糊滑模的轨迹跟踪控制的MATLAB仿真,对比结果表明,模糊滑模控制器在各方面都具有更好的跟踪控制效果。
【学位单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP241;TE934.1
【部分图文】：

新疆大学硕士研究生学位论文1、管网来水 污水储罐 柱塞泵增压 注水井口2、盐水车运水 卸水流程 污水储罐 柱塞泵 注水井口这种装置简单实用，但普遍需要人工值守来进行相关的泵的启停以及注水量统计。占用人员较多，耗费人力财力，不适合现阶段的注水作业。根据注水井高压流程现场实际情况，采用原有注水流程。在原有卸水流程基础上，增加一套可远程操控的机械手臂，取代原有人工卸水作业；增加一套无线数据传输系统或无线网桥进行数据传输、指令下达，以此解决自动化注水井口管网水量不足的情况下人工卸水的需求。

图 1-2 米纳斯杰拉斯大学制作的机器人尔滨工业大学针对 500KV 示范线路，设计采用旋转方式越障的高人,并研制出巡检机器人样机，提出了一种高压输电线路障碍物视觉方案。巡检机器人越障的前提是，能够准确并快速的识别高压线上物及其分类，以此进行越障操作，障碍物种类主要包括输电线路上间隔器、悬垂线夹等。在野外高压线实际工作线路上取得了很好的]。

图 1-2 米纳斯杰拉斯大学制作的机器人针对 500KV 示范线路，设计采用旋转方式检机器人样机，提出了一种高压输电线路器人越障的前提是，能够准确并快速的识以此进行越障操作，障碍物种类主要包括线夹等。在野外高压线实际工作线路上取
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本文编号：2860510