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外文翻译--高级机器人技术和传感器技术对美国军舰构造的维修的应用 中文版.doc

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外文翻译--高级机器人技术和传感器技术对美国军舰构造的维修的应用 中文版.doc

1高级机器人技术和传感器技术对美国军舰构造的维修的应用内容摘要本篇论文将要讨论的内容是机器人技术和高级传感器技术在解决以下重要问题方面的应用在建筑领域,考古学方面,艺术品的保存与保藏等方面的运用。美国军舰的构造将会作为一个典型的示范来论证。此项用于维修与保护轮船的技术的三种重要方法将会被提及。船的龙骨偏斜测量体统的设计将会作为一个典型的代表来叙述。总之,机器人技术和噶及传感器技术将会为解决重要的历史遗迹和建筑遗迹的保护与修复工作提供重要的解决方法。引言本篇论文将会探索近年来机器人技术、高级传感器技术与实时电脑技术的发展在解决建筑领域、考古学方面和艺术宝藏的保存与修复方面的应用。在过去的十年中,人们在机器人技术、高级传感器技术和电脑技术方面已经取得重大的成就,尤其对政府部门来说,例如,美国国家宇航局、防御部门和能源部门。此项技术在历史遗迹和艺术宝藏领域的修复与保存方面将会有更为广阔的前景。在特殊的纪念碑和占地遗址方面的应用此技术更为突出。维修部门正极力号召实施此项技术。高级机器人技术和传感器技术将会在更广阔的范围发挥日益重要的作用,并且带来更丰厚的益处。一些传统的保存与修复工作已经导致或者不可避免的造成旧址的严重恶化。例如,在一些大型纪念碑的修复工作中使用脚手架锚钻洞来固定纪念碑,还有一些维修工作,如绘制出详细的遗址图纸也需要耗费大量的繁琐工作还有一些修复工作出于安全方面考虑而受限。事实上,一些修复工作仅仅由于安全顾虑和使用途径的限制而无法实施。最终,许多切实可行的修复程序由于继续沿用现行的修复方法而回耗费高额的代价与投入。先进的机器人技术和传感器技术将能够解决上述问题中的难题,弥补上述问题存在的缺陷。和专业研究者以及保护与修复领域的从业人员一起工作对我们来说是当务之急。一方面,技术的性能与效力十分重要,另一方面,机器人技术和传感器技2术被这些领域的接受能力将需要一个更为成功的的可看的见的示范工程来体现。经过我们的研究,已经发现美国军舰构造可以作为此项示范工程项目的最为理想的代表。我们的初步工作已经显示出,对于轮船的维修比较重要的许多具有潜力的工作任务,使用高级技术解决将会比现行技术产生更大的效益。在一些案例中,高级技术能够提供更大的安全保障而且更具有广阔的发展潜力与效益。在本篇论文中,我们将会论述三种切实可行的高级技术以及解决方法。第一种方法是一种自动装置的原位拱曲测量传感器系统。当穿的龙骨出于水中时,用此系统来持续的控制船的龙骨的形状。第二种方法是用机器人技术来探测船内部结构中的腐烂物。最后一种方法是用机器人设备来检查船的桅杆并且给桅杆装配帆及锁具防止装置退化。应该认识到,高级技术在美国军舰上的示范将会促进机器人技术的发展。它将会为此项技术在实际领域中的应用提供更具挑战性和刺激性的模拟测试。拱曲测量体系船的龙骨的形状由于水的影响和承载量会随着时间的推移而发生变化。为了减少船的中部拱起以此来延长船的龙骨使用寿命,有必要精确地知道弧线的形状。目前,拱曲测量方法包括使用潜水员来人工测量船的龙骨离基准线的移位。或者使用间接的方法间接地从船的船身内部间接地测量。依据集散式传感器技术,我们已经研制出一套更迅速、更精确、更廉价的系统来测量船的龙骨的形状。简单地说,这种系统在龙骨的设定的一个位置来测量水的压力。用一台电脑在实时时间从这些测量方法中来推断船的龙骨形状。这种系统能够依据Chebyshev理论使用少量的传感器来为压力测量测量出最佳的位置。测量出的这些位置可以最大限度的把测量错误降到最低值。船的龙骨上的水压可以被固定的龙骨压力传感器转化成一种空气压力信号,可以参考图表2。压力传感器紧接着可以测量出船的龙骨处的压力,这是直接的一种功能。这些压力传感器仅仅被暴露在空气压力外面而且被固定在船的内部的船上测量电脑上。这种设计把所有的电的器具设备都处于一种融合的状态与环境中。这种设计业可使用比较廉价的商业元件,而且使维修与校准变得更方便。船的龙骨压力在船的尾部使用这些不同的压力传感器可以比作基准压力。这使得精确地测量遍布传感器深度的一小部分范围内。从这些有限的深度测量中,3电脑可以精确地计算出船的龙骨形状,参看图表3.底层压舱物检查船的压舱物下面的区域在船的压在下经常会遭受潮湿。对工作者来说检查这些区域是不可能的,尤其是当船正在移动的时候,除非是在干船坞的状况下才能实现。为了让检查工作更便利,为此使用一个小范围的区域自治机器人来实施检查工作的想法正在考虑之中。可以参考图表5.机器人将会携带一个摄像机和传感器来发现和探测腐烂物。这种系统在许多方面存在的问题目前还正在研究之中,包括机械机器人技术设计、健全的计算程序计划、先进的传感器技术以及控制系统。这项工作的成果将会惠及更广范围,将会应用于更广的范围,包括其他的人机对话任务。船桅和帆缆索具的检查最后,船的桅杆也经常遭受腐烂,需要经常性的进行检查。现行的检查方法只要是让工作人员爬到最高处检查,或者使用昂贵的起重机来检查上面的区域,参见图表6.但是,最上面的区域很难被检查到。机器人技术对解决比问题将会十分有用。针对这个问题,我们现在正在对两种方法进行测验,参见图表7.第一种方法是用一种攀爬的机器人理念来对复杂的帆览及索具引航并且爬上船桅处。这种方法对现行的方法来说极具挑战。但是,目前我们已经研制出一种简单的攀爬机器人,正在研究它对此种工作任务的发展潜力,例如对船桅的检查工作。第二种方法是使用远距离的操纵器来实施,参见图表7.远距离的操作系统目前存在的问题正在我们的实验研究之中,我们将于美国宇航局自由空间站携手研究此问题。结论本篇论文探讨的是机器人技术,传感器技术书和实时电脑技术对解决建筑领域,考古学方面及艺术品保藏与维修方面的应用。美国军舰的构造将会作为一个典型的示范来论证。本篇论文中描述了这种技术针对轮船的维修的三种极具潜力的方法。我们深信这种高级技术与现行的方法相比,将会使这些工作任务变得更有4效率,更安全,花费也更小。机器人技术和高级传感器技术将会在重要的历史性建筑遗址和纪念碑的保存与修复领域发挥重要的作用。

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