国家标准 GB/36896.2一2018 轻型有缆遥控水下机器人第2部分:机械手与液压系统 Lighdutyremotelyoperatedvehieles Part2Manipulatorsandhydraulicsystems 2018-12-28发布 2019-07-01实施国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T36896.2一2018 目次前言范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义分类和组成要求试验方法检验规则标识和随机文件 - 包装、运输及贮存
GB;/T36896.2一2018 前言 GB/T36896《轻型有缆遥控水下机器人》分为四个部分第1部分:总则; -第2部分:机械手与液压系统; -第3部分:导管螺旋桨推进器; 第4部分;摄像、照明与云台本部分为GB/T36896的第2部分本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任本部分由自然资源部提出本部分由全国海祥标准化技术委员会(SAc/TC283)归口本部分起草单位;浙江大学、杭州宇控机电工程有限公司、国家海祥标准计量中心,上海交通大学科学院沈阳自动化研究所本部分主要起草人,顾临怕、张培培、牟长青、葛彤、李智刚
GB;/T36896.2一2018 轻型有缆遥控水下机器人第2部分:机械手与液压系统范围 GB/T36896的本部分规定了轻型有缆遥控水下机器人(以下简称水下机器人)的机械手与液压系统的产品分类,主要参数,要求,试验方法、检验规则、标识包装、,运输和贮存本部分适用于不少于5功能的液压机械手与液压系统的设计、生产、采购、试验和检验规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T36896.1轻型有缆遥控水下机器人第1部分:总则术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3. 机械手功能数 numberomanipulatorfunctions 能够主动驱动机械手关节运动、手爪开合的执行器数量 3.2 伸缩型机械手telese icopicmanipulator 依靠基座左右摆动,基座上下摆动和肘部伸缩3个功能确定手爪位置,并带有手爪旋转和抓取功能的机械手 3.3 折臂型机械手fodngarmtypemanipulator 依靠基座左右摆动、基座上下摆动和肘部摆动3个功能确定手爪位置的机械手分类和组成液压机械手按肘部功能不同分为伸缩型机械手和折臂型机械手注本部分提到的液压机械手,如未指明具体类型,则所述条件同时适用于伸缩型机械手和折臂型机械手 5 要求 5.1外观和结构要求如下
GB/T36896.2一2018 液压机械手与液压系统结构科学、布局合理、操作方便,便于维修 a b 液压系统不得有油液渗透,润滑和冷却情况良好液压机械手与液压系统成套设备中,所有紧固件、连接件应装配牢固、严密所有相对转动或 c 相对滑动部位应灵活可靠; d 液压机械手与液压系统颜色应美观、协调,漆皮表面应光洁,不应有漏漆,起皮、脱落等缺陷,镀件、阳极氧化件等表面处理件应无露底现象; 文字、符号、标识应清晰、端正 5.2功能要求如下机械手能够接受指令,能完成相应的动作,动作与指令协调一致 a b) 机械手通过控制单元能实现一定范围内的运动液压系统能够接受指令,能输出相应的压力和流量 5.3性能 5.3.1机械手 5.3.1.1伸距机械手工作时最大伸长距离应不小于0.8m 5.3.1.2全伸距持重要求如下: 折臂型机械手全伸长后的持重应不小于20kg; a 伸缩型机械手全伸长后的持重应不小于60kg b) 5.3.1.3自重含阀箱)与全伸距持重比机械手本体与阀箱、补偿器的空气中总重量,与机械手全伸长时的持重比值应不大于1.6 5.3.1.4指端和手爪内折覆盖范围机械手末端相对于ROV工作空间在水平面投影的覆盖范围应不小于90",伸缩型机械手末端相对于ROv工作空间在垂直面投影的覆盖范围应不小于120",折臂型机械手末端相对于ROv工作空间在垂直面投影的覆盖范围应不小于150" 七功能机械手手爪内折方向覆盖范围应不小于45",其内折角度范围应不小于300°" 5.3.1.5手爪最低平稳转速机械手手爪最低平稳转速应不大于8r/min 5.3.1.6转角控制精度等级转角控制精度等级是指机械手各关节转角控制稳态误差与各关节最小转角之比,控制精度等级见表1
GB;/T36896.2一2018 表1转角控制精度等级各关节转角控制稳态误差与各关节最小转角之比等级 a<0.005 0.005GB/T36896.2一2018 6.3性能试验 6.3.1机械手性能试验 6.3.1.1伸距和全伸距持重试验按如下步骤进行检查: 将机械手夹持重量等于全伸长持重的重块,固定在三坐标跟踪试验台上 a b)逐个操作机械手关节,控制机械手以0.025Hz左右的频率在两个极限位置之间正反向运动，记录输人值与三坐标跟踪仪读到的被控机械手的输出角度; 空载和最大持重状态下每个关节重复以上步骤6.3.1.lb)五次，每次机械手夹持重块稳定停留在最大伸距位置的时间不少于5min; d 根据软件绘制的曲线图读取最大伸距,记录全伸距持重 6.3.1.2自重(含阀箱)与全伸距持重比值将测量得的机械手本体与阀箱、补偿器的空气中总重量,与6.3.1.1测得的全伸距持重之比 6.3.1.3指端和手爪内折覆盖范围按如下步骤进行检蠢根据6.3.1.1所示的试验方法用计算机操作机械手的各关节,机械手肩部左转到极限位置,肘 a) 部旋转到前臂只在垂直平面内上下摆动,腕部上下摆动到手爪与前臂成一直线位置(如果有). 其他各关节到水平面投影最长伸出状态,再按照肩部右转到极限位置将所有上下摆动和伸缩油缸全部缩回,肩部左转到极限位置 b 所有上下摆动和伸缩油缸全部伸出回到最初的水平面,用最长伸出状态的顺序操作机械手,来 c 回重复五次,获得指端水平运动范围包络线操作机械手肩部对中转到垂直面投影最长位置,其他各关节到水平面投影最短缩回状态,再按 d 照腕部向下摆动到手爪与前臂成一直线位置如果有). 肩部向下摆到极限位置,肘部向外摆动或伸出到极限位置(如果有),肩部向上摆动极限位置腕部向内摆动到极限位置(如果有); 肘部向内摆动或缩回到极限位置的顺序操作机械手,来回重复五次,获得指端垂直运动范围包络线; 通过各包络线计算各关节的覆盖范围 g 6.3.1.4手爪最低平稳转速根据6.3.1.1所示的试验方法通过计算机操作机械手腕关节,逐步增大手爪流量控制阀的阀口开度,读取手爪平稳转动时的转速 6.3.1.5转角控制精度等级控制精度试验步骤: a 机械手夹持重量等于全伸长持重一半的重块,固定在指端位姿检测与关节转角逆解计算台架上; b 用计算机代替主控机械手逐个操作机械手的关节,以控制多功能主从式位置闭环机械手以 0.005HHz左右的频率在两个极限位置之间正反向运动; 记录计算机输人值与在指端位姿检测与关节转角逆解计算台架得出的被控机械手相应关节输
GB/T36896.2一2018 出角度,来回重复6.3.1.5b)五次; d 零速度下稳定后5min从曲线中的读数求出闭环控制的最大平均值,除以各关节最小旋转角度 6.3.2液压系统性能试验 6.3.2.1输出流量、压力与工作效率按如下步骤进行检查: 将水下液压源固定在水中,通上电源,启动水下电机,油液在油箱/补偿器、液压泵、管路、单向 a 溢流阀之间循环; b 将溢流阀切换至加载状态,读取液压源的输出压力和输出流量,即为额定输出压力和额定输出流量,其乘积即为额定输出功率; 同时测量电机的工作电压和工作电流,通过计算得到水下液压源的总效率 6.3.2.2自重(含油箱)与机械手全伸距持重比值(电推进型方法如下测量电推进型Ro的液压系统本体和油箱、补偿器的空气中总重量,与6.3.1.1测得的机械 a 手全伸距持重的比值; 剖量液推进型Rov的液压系统本体和消箱.补偿器的空气中总重量，与Rov总系挂推力 b 的比值 6.4安全要求试验按照GB/T36896.1中的相关规定进行试验 6.5环境适应性试验按照GB/T36896.1中的相关规定进行试验 6.6电磁兼容试验按照GB/T36896.1中的相关规定进行试验电源适应性 6.7 按照GB/T36896.1中的相关规定进行试验检验规则 7.1检验分类按照GB/T36896.1的相关规定进行分类 7.2型式检验 7.2.1检验项目检验项目按表2规定执行
GB/T36896.2一2018 7.2.2抽样按照GB/T36896.1的相关规定进行抽样 7.2.3合格判据按照GB/T36896.1的相关规定进行合格判定 7.3出厂检验 7.3.1检验项目检验项目按表2规定执行 7.3.2抽样检验抽样应全检或按合同规定 7.3.3 合格判据按照GB/T36896.1的相关规定进行合格判定表2检验项目序号检验项目出厂检验型式检验外观和结构要求功能要求最大伸距全伸长持重自重含阀箱/全伸距持重比指端位置水平面覆盖范围指端位置垂直面覆盖范围手爪内折方向覆盖范围手爪内折角度覆盖范手爪最低平稳转速 l0 关1l 各关节转角控制精度等级 12 输出流量输出压力 13 工作效率 14 15 自重(含油箱 16 接地 17 绝缘电阻环境温度 18 19 贮存温度 20 静水压力
GB;/T36896.2一2018 表2(续》序号检验项目出厂检验型式检验 221 振动 22 盐雾环境 23 电磁兼容 24 电源适应性注1不带转角反饿的机械手和液压系统型式检验和出厂检验时不测带*的检测项注2“、”为应选;“一”为不选 8 标识和随机文件应符合GB/T36896.1的相关要求包装,运输及贮存应符合GB/T36896.1的相关要求

轻型有缆遥控水下机器人第2部分：机械手与液压系统GB/T36896.2-2018

1. 轻型有缆遥控水下机器人的机械手

机械手是轻型有缆遥控水下机器人中最重要的组成部分之一。在进行水下作业时，机械手可以代替人类完成许多复杂或危险的任务，例如修理管道、清理污染物等。

轻型有缆遥控水下机器人的机械手通常由一些基本构件组成。这些构件包括机械臂、手指和关节。机械臂是机械手的主要部分，它通常由多段联接的机械臂组成。手指则用于抓取物体，并能够自由地旋转和张合。关节则用于连接机械臂和手指，使得机械手能够灵活地移动。

在设计轻型有缆遥控水下机器人的机械手时，需要注意以下几个方面：

机械手的结构应该紧凑，以便于在狭小的空间内操作。
机械手应该具有足够的载荷能力，在作业过程中可以抓取并搬运大型物体。
机械手的控制系统应该稳定、精确，并且易于操作。

2. 轻型有缆遥控水下机器人的液压系统

液压系统是轻型有缆遥控水下机器人的另一个重要组成部分。它通常由液压泵、阀门、油箱和液压缸等部件组成。

液压系统通过将压缩油液推送到各个执行机构来控制机器人的运动。相较于其他传动方式，液压系统具有以下优点：

液压系统具有很好的负载性能，即使在高负载、大功率的情况下也能保持稳定。
液压系统具有很好的可靠性，可以连续工作数小时而不受过热等问题的影响。
液压系统可以通过调整泵的输出流量和压力来精确控制机器人的运动。

设计轻型有缆遥控水下机器人的液压系统时，需要注意以下几个方面：

液压系统的部件应该尽量采用耐海水腐蚀的材料。
液压系统应该具有足够的压力和流量，以满足机器人在不同场景下的运动需求。
液压系统应该设计合理，以便于维护和检修。

3. 国家标准GB/T36896.2-2018

国家标准GB/T36896.2-2018是轻型有缆遥控水下机器人的机械手与液压系统部分的标准。该标准规定了轻型有缆遥控水下机器人的机械手和液压系统的各项技术指标、试验方法、检验规则等内容。

在实际设计和使用轻型有缆遥控水下机器人的机械手和液压系统时，应严格按照该标准进行设计、制造和检验，以确保其安全可靠、性能稳定。

4. 总结

本文介绍了轻型有缆遥控水下机器人的机械手和液压系统，包括它们的组成构件和设计要求。同时，也提到了国家标准GB/T36896.2-2018对这两个部分的规定。

在实际设计和制造轻型有缆遥控水下机器人时，需要根据具体场景的需求，综合考虑机械手和液压系统的各项技术指标，以确保机器人在水下作业时能够高效、稳定地完成任务。