强冲击扰动下油田抢喷机器人精准作业的顺应性研究
油田井喷事故发生后需要立即采取抢喷措施加以控制,否则井喷失控便会产生严重后果.目前我国主要依靠人工实施抢喷作业,人员伤亡经常发生.依靠机器人实施抢喷作业是替代现有人工抢险方式的有效途径,其技术难点在于井喷流强冲击扰动下如何实现机器人顺应载荷、精准作业,这对顺应性研究提出了新的任务需求.因此,研究抢喷机器人顺应性能对于发展机器人顺应性设计理论具有重要的科学意义.发明了车载抢喷作业顺应机构和步行抢喷作业顺应机构，并进行了虚拟样机设计;建立了抢喷机器人机构的运动学和动力学模型，以及井喷流冲击动力学模型，从而建立抢喷机器人作业系统的多领域复合仿真模型。建立了机构末端刚度和各关节、构件刚度的映射方程，提出基于能量分配和刚度匹配的抢喷机器人顺应性评价方法，提出了用于评价机器人缓解突变大载荷及精准作业能力的两种指标;利用Adams和Simulink建立了抢喷作业过程的联合仿真模型，对抢喷作业过程中的顺应性控制策略进行了验证。研制抢喷机器人主动顺应机构实验样机并进行插孔顺应性实验研究，验证了主动顺应机构设计及顺应控制方法的正确性，为我国油田抢喷机器人系统设计及自动化控制提供了理论依据。
油田井喷事故 抢喷机器人 精准作业 顺应性 冲击扰动
何俊
上海交通大学
国内会议
沈阳
中文
23-23
2016-08-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）