三菱重工为消除核燃料开发机械手臂碎片

条件在核电站车站建成以来已经发生重大变化。缺乏信息对当前条件使它难以开发的机械手臂。因为设计约束是一开始就不清楚,据三菱重工团队需要运行大量的仿真和半实物(边境)测试来改进和验证控制设计。

机器人的大小和臂的液压驱动系统计划在三菱重工没有先例。而建筑工地挖掘机繁荣有四轴(一个旋转和三个弯曲),机械臂有6个(三个旋转和三个弯曲),使定位工具提示在10毫米的目标。机器人的巨大规模和液压配置,结合风险测试验证控制算法等设备不足,强调了需要广泛的建模和仿真的控制设计。

三菱重工工程师使用基于模型的设计与MATLAB^®和仿真软万博1manbetx件开发和验证机械臂的控制软件。

在创建设计大纲根据需求规范,三菱重工团队进行硬件测试旋转和弯曲的轴,测量非线性等因素,响应性,摩擦阻力的影响。自动化这些测试,团队开发了一个测试控制系统使用MATLAB仿真软件,实时Linux万博1manbetx^®平台。

在仿真软件工作,团队建万博1manbetx立了一个单轴模型,其中包括液压缸和伺服valves-based测量硬件测试期间收集的数据。

使用仿真软件万博1manbetx和控制系统工具箱™,团队开发了一个二自由度PID控制模型。这个模型包含液压控制技术,如压差反馈,以及机器人控制技术,如重力补偿。

他们在仿真软件进行了模拟优化控制器,确定所需的转矩保持位置,万博1manbetx检查重力补偿的实现算法。

遵循这些模拟,露台的团队构建一个完整的机器人模型并进行了仿真测试。露台的机器人模型和仿真软件控制器模型连接使用ROS。万博1manbetx接下来,他们执行机器人的完整功能测试来验证其可移动的范围,定位精度,和挖掘能力,使用MATLAB分析测试结果。

项目的预定目标展开燃料提取在福岛工作。三菱重工计划重用模型和模拟从这个工作未来液压机械手需要高度精确定位和携带沉重的负荷能力。

• 开发时间减半。“满足最后期限燃料提取由国家路线图,控制开发进度被设定为6个月,一个时间段我们最初认为太短,“村田说。事实上,“基于模型的设计我们能够减少开发时间仅三个月。”
• 定位精度需求超过了。“我们的系统必须执行与高度的准确性;要求是位置工具提示在10毫米的加载500公斤,“村田说。“我们在仿真软件进行模拟和测试使我们超越这一目标,实现一个5毫米的准确性。”万博1manbetx
• 组织间协作共享平台建立。“在项目中,我们咨询并得到了有价值的大阪大学的一个研究小组的建议,“村田说。“使用仿真软件万博1manbetx作为我们共同的语言控制设计的讨论使我们所有人迅速形成一个共同理解的算法和设计。”