轻量级电驱水下机械臂设计与运动学分析

设计了一款四功能水下机械臂，并对驱动关节进行了模块化设计和密封测试。为了保证水下机械臂的可靠性，在水下机械臂水下测试前，进行了强度校核和模态分析。为了验证水下机械臂的性能，通过 Ｄ- Ｈ法建立了其运动学模型，在此基础上分别进行了正、逆运动学分析。此外还采用蒙特卡洛法，在正运动学分析的基础上研究了工作空间特点。研究结果将为进一步的运动控制提供有益的帮助。     

Multimodal sensing and active continuous closed‐loop feedback for achieving reliable manipulation in the outdoor physical world

The use of field robots can greatly decrease the amount of time, effort, and associated risk compared to if human workers were to carryout certain tasks such as disaster response. However, transportability and reliability remain two main issues for most current robot systems. To address the issue of transportability, we have developed a lightweight modularizable platform named AeroArm. To address the issue of reliability, we utilize a multimodal sensing approach, combining the use of multiple sensors and sensor types, and the use of different detection algorithms, as well as active continuous closed‐loop feedback to accurately estimate the state of the robot with respect to the environment. We used Challenge 2 of the 2017 Mohammed Bin Zayed International Robotics Competition as an example outdoor manipulation task, demonstrating the capabilities of our robot system and approach in achieving reliable performance in the fields, and ranked fifth place internationally in the competition.     

水下图像处理技术研究综述

随着自主式水下机器人的发展，水下探测技术成为新的研究热点。然而，吸收效应和散射效应导致水下获取的图像存在雾化和色彩偏差等缺陷。降质的水下图像在一定程度上降低了水下目标识别的准确性。为了改善水下图像质量，国内外学者对水下图像处理方法进行了深入研究。因水下图像处理方法对提升水下目标识别准确性具有良好的促进作用，故其具有重要的研究与分析价值。介绍了水下成像模型，分析了水下图像视觉质量下降的原理；根据水下物理成像模型将水下图像处理方法分为水下图像增强与水下图像复原，并分别对两类方法的研究现状进行分析与归纳；最后，总结与讨论了各类方法的优缺点，并展望了未来的发展方向。     

一种大型复杂构件加工新模式及新装备探讨

大型复杂构件是航空航天、能源、船舶等领域装备的核心结构件，此类构件通常具有尺寸大、形状复杂、刚性弱等特点。传统“分体离线加工-在线检测”模式存在工艺不稳定、过程复杂、柔性差、周期长等问题，以龙门式多轴数控机床加工为代表的“包容式”加工模式，难以适应大型复杂构件的高效高质量加工制造需求。提出一种基于移动式和吸附式机器人的多机协同原位加工新模式，通过多机器人系统自主寻位、精确定位加工与加工质量原位检测，实现大型复杂构件多安装面并行铣削、制孔与打磨等作业。多机器人系统包括移动式混联机器人、吸附式并联机器人、移动式串联铣削机器人、移动式双臂加工机器人和移动式打磨机器人。构建多机协同原位加工模式，需要揭示多机器人协同原位加工行为与大型弱刚性结构件质量控制的交互机理，面临着本体、测量、工艺和集成四个方面的挑战，需要设计高灵活、高刚度的移动式和吸附式加工机器人，解决移动机器人自主准确寻位和超大结构件原位高精检测难题，攻克加工变形误差在线补偿和振动抑制技术，通过集成实现多机协同高效高精加工，为大型复杂构件的高效高质量制造提供创新技术及装备，并实现此类构件制造核心技术及装备自主可控。     

基于MFSK的多载波水声通信系统及实验研究

本文在深入研究水声通信信道特性及多载波关键技术的基础上,设计并研制了基于M FSK的高速自适应多载波水声通信系统,并进行了湖上实验。理论分析、仿真及湖上试验结果表明:基于M FSK的多载波水声通信系统,多径抑制有效,对同步的精确度要求不高,性能稳健,更适合于恶劣水声通信环境下、中距离(10~30km)较高数据率多载波通信系统,易于工程实现,具有良好的应用前景。     

水下航行体专用光纤的特性

着重论述水下航行体线控专用光纤的特殊性及其应用特点．并对其发展作了展望。     

基于Gabor展开的水下目标激光探测的信号检测与识别

针对水下目标激光探测的信号检测与识别的问题 ,通过对回波信号的Gabor展开进行分析 ,建立了局部窗口多重相关的峰值检测方法 ,以及利用系数矩阵的迹和特征值描述目标的反射性能 ,实现了对目标的分类识别。实验表明 ,上述方法对目标的有效检测率达 93 0 % ,分类识别有效率达 83 2 %。     

激光水下成像技术及其进展

介绍了近年发展起来的三种主要的激光水下成像方法，即常规水下激光成像、高分辨率水下激光三维成像和偏振激光成像，分析了它们各自的工作原理、特点以及各自的发展状况。     

小型蠕动机器人原理与实现

本文阐述了蠕动的原理，在此基础上研制了一套小型蠕动机器人系统，其主要部分由三个Ｌａ：ＰＺＴ电致伸缩微位移器和一套独特的柔性链机构所组成。机器人的外形尺寸为１５０＊６１＊４６ｍｍ，重２ｋｇ，最大步距１０μｍ，行程４０ｍｍ，运动精度０．２μｍ。     

絮凝剂品种对水下不分散混凝土性能影响的比较

通过电荷中和、吸附架桥和表面吸附分析了絮凝剂作用机理 ,运用絮凝机理进一步分析了絮凝剂在水泥体系中的作用以及絮凝剂对流动度的影响 ,从而对掺加JHP (纤维素类 )和Pj (丙烯类 )絮凝剂的水下不分散混凝土性能作了综合比较。掺Pj絮凝剂的混凝土 ,其坍扩度损失大 ,抗分散性能不如掺JHP絮凝剂的好 ;掺JHP絮凝剂的混凝土坍扩度在 3h内损失很小