水下樁安裝協(xié)同機器人系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、隨著深海能源的開發(fā)，浮式生產(chǎn)設施具有眾多的優(yōu)點，被廣泛應用，其關(guān)鍵是錨泊系統(tǒng)。錨泊系統(tǒng)常見的有爪力錨，吸力錨，每種類型都具有一定特點，但均存在較大缺陷。最近幾年對深海錨泊系統(tǒng)發(fā)展出采用樁錨結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)需要水下打樁（短樁），使錨泊系統(tǒng)具有很大的抗拔力和抗橫向載荷，對提高浮式生產(chǎn)系統(tǒng)的錨泊安全、降低錨泊系統(tǒng)的失效風險起到關(guān)鍵作用，但若沒有水下機器人的協(xié)同作業(yè)，整個安裝無法進行。 論文著眼于深海錨泊系統(tǒng)發(fā)展出采用樁錨結(jié)構(gòu)的安裝技術(shù)，提

2、出“水下樁安裝協(xié)同機器人”研究，該機器人具有以下功能：水下樁扶正功能；水下樁定位功能；水下樁樁吊耳自動定向功能；自動夾緊和松開功能；自動降低吸附力功能；重復使用功能。論文包括對水下樁安裝過程的力學分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、自動定位定向機構(gòu)、協(xié)同作業(yè)等進行全面研究，制作比例模型和實驗驗證，提出一套完整的理論體系。 論文以大直徑短樁為研究前提，主要工作包括以下幾點： 1.分析深海打樁過程的環(huán)境因素及樁與機器人的受力，選用鋼材及合理結(jié)構(gòu)