磁导引与UKF滤波定位的轮式AGV路径跟踪研究

为实现农用机器人自主导航行走系统在满足较高环境适应性和运动灵活性条件下,能够平稳导航自动路径跟踪.根据农业机器人采摘作业环境要求,构建四轮转向AGV位姿估计的运动学模型,开展了基于模糊控制器的磁导航路径跟踪控制和多传感器信息融合的AGV位姿定位方法研究.试验结果表明:采用模糊控制器能够即时调整AGV车体速度与导向角,UKF滤波器进行数据信息融合的方法能够有效提高AGV位姿定位精度,实现48mm以内的位姿误差和小于4°的航向误差,可为农用轮式AGV应用提供参考.     

双磁导引轮式AGV路径跟踪算法的研究

针对单磁导引轮式AGV转向过程中存在的横向滑移和磨损问题,以及路径跟踪过程中纠偏方向的左右不确定性,设计了一种能实现纯滚动转向从而减小轮胎磨损的行走装置,并在轮式AGV平台上搭建了前后双磁导引传感器系统。首先采用电动推杆实时改变横拉杆长度,使机器人运动结构符合艾克曼模型从而实现纯滚动运动,然后以双PID算法为导引,根据反馈的当前位置和角度偏差作为PID控制器的输入,前轮期望转角和车体期望速度作为输出,采用MATLAB进行不同路径跟踪仿真实验。仿真结果表明,AGV在弯道上能在2s内以1.5m/s的速度快速准确跟踪到预定路径,纠偏角度保持在(-10~+10)°,验证了双磁导引系统设计的合理性和路径跟踪算法设计的有效性。     

磁钉导航在AGV中的应用

AGV导航技术有多种,其中磁钉导航在户外场合或长路径场合有一定的应用。从磁钉导航的原理、设计方案、现场施工三个方面系统阐述了磁钉导航技术在AGV中的应用。     

基于RFID的AGV定位与磁导航

随着智能化工厂的快速崛起,AGV搬运机器人的应用越发广阔,磁导航AGV因其低廉的价格、良好的性能得到了广泛的关注,由于自身精度问题AGV在某些场地无法满足工作需求。针对这一问题采用RFID技术并结合综合测试实验设计了一款工业AGV搬运机器人,在AGV软硬件的设计,上位机的控制以及RFID技术定位上,将AGV的精度控制在±6之间,满足了工作要求。     

一种基于磁真空泄漏原理的漏磁无损检测新方法

在磁折射的进一步推导与分析基础上形成一套缺陷磁真空泄漏原理.提出一种基于磁真空泄漏原理的漏磁检测新方法:清除较强的背景磁场,让被检测导磁构件体内磁通在缺陷处无反向背景磁压最彻底地泄漏到所创造的磁真空区域,形成最大化漏磁场并被置于该区域的磁敏元件所感应.采用有限元仿真与试验对该原理及其方法进行可行性论证.阐述该原理与方法的特性所在.磁真空泄漏原理及其方法使得缺陷漏磁场在空间范围和强度上均有所增大,可提高磁敏元件的探测提离距离,从而可实现真正的远距离非接触式漏磁探伤.另外,可消除或减少传统磁空气泄漏漏磁检测方法中由强的背景磁场所引起且一直存在的缺陷信息失真、磁噪声以及某些磁敏元件如霍尔的饱和不工作现象.磁真空泄漏原理与方法的提出与分析在促进漏磁检测方法的进一步应用的同时,也进一步地丰富和完善漏磁检测理论体系.     

磁屏蔽舱内极弱磁测量装置结构设计与应用

为准确测量磁屏蔽舱内剩余磁场强度,搜索目标均匀区,开发了极弱磁位移测量装置,详细介绍了极弱磁位移测量装置主要设计参数、结构构成特点及测试方法,并通过有限元分析法对极弱磁位移测量装置进行了仿真计算和分析,得到了合理的极弱磁位移测量装置结构。结果表明,优化设计后的承载结构的变形量、应力满足高精度磁场测量传感器的测量要求,并通过该极弱磁测量装置针对项目设定指标25 nT对磁屏蔽舱进行了初始剩磁测量、消磁后剩磁测量、主动磁补偿线圈剩磁测试、磁噪声测试试验研究。     

室温磁致冷材料的研究进展

简述了磁致冷的原理,概述了近室温磁致冷材料的研究进展,重点介绍了近年来近室温磁致冷材料的突破性进展及其意义,介绍了国内研究情况和我国研究,发展的必要性和重要意义。     

磁致伸缩-磁翻板一体化强酸强碱罐液位检测装置的研究

基于磁致伸缩液位传感器和磁翻板液位检测装置的工作原理,将磁致伸缩传感器和磁翻板液位计组合,通过实验再将磁致伸缩和磁翻板装置共用一个磁浮子,并结合单片机缓和GSM技术实现了磁致伸缩-磁翻板一体化液位检测装置对强酸、强碱罐酸碱液位的非接触式测量.     

基于STM32的AGV分段式PID磁导航方案研究

传统AGV控制器采用PLC,由于其侧重于电气控制稳定性的特点,传统控制方案会产生响应速度低的问题,对AGV的导航精度产生较大影响。从导航控制效果及成本因素考虑,采用STM32开发板作为磁导航AGV的主控制器,阐述了AGV控制系统整体设计思路和分段式PID导航算法实现。经过现场测试,该方案具有比较高的路径跟踪精度,动态和静态性能良好。     

非晶镍铁磁敏薄膜的巨磁阻抗效应

采用异常电沉积法在厚度为60～80μm的铜基片上制备了非晶镍铁磁敏薄膜,厚度为25～30μm.非晶镍铁磁敏薄膜具有优异的软磁性能,感生的切向各向异性会使薄膜在切向方向上形成磁畴,在薄膜纵向的交流电流驱动下产生振荡,导致非晶薄膜的阻抗变化.在10kHz～1MHz范围内研究了复合NiFe/Cu/NiFe磁敏薄膜与单层NiFe薄膜的巨磁阻抗效应特性.频率为40kHz时,在饱和磁场下,巨磁阻抗变化率达到最大值30%,复合NiFe/Cu/NiFe磁敏薄膜比单层NiFe薄膜的具有更明显的巨磁阻抗效应.     

基于磁传感器阵列的多磁源参数反演方法

针对传统磁源参数反演方法中存在受噪声影响大、对多个磁源参数反演能力差的问题,提出了基于磁传感器阵列的多磁源参数反演方法。首先,将磁传感器阵列测量得到的磁张量数据转化为归一化磁源强度并向上延拓,降低归一化磁源强度数据中高频噪声的影响。然后,利用基于归一化磁源强度的改进倾斜角对磁源的水平位置进行估计,其中计算区域内正极值的极大值点为磁源的水平位置。最后,根据归一化磁源强度的欧拉同性质方程,提出改进的磁源深度估计方法,实现了对磁源的深度和磁矩进行单点估计。仿真和实验结果表明,与Nara反演方法相比,本文方法不受地磁背景磁场的影响,对多磁铁识别的水平误差不大于0.08 m,深度相对误差不大于24.76%,且具有较强的抗噪性。     

趋磁细菌AMB-1磁小体纯化及扫描和透视电镜形态观察

培养并收集趋磁细菌AMB-1,采用超声波破碎菌体的方法提取磁小体,并对磁小体进行洗涤、分离、纯化。对趋磁细菌AMB-1,进行扫描电镜观察,同时对趋磁细菌AMB-1和纯化的磁小体进行透射电镜观察。电镜下见,趋磁细菌AMB-1为螺菌,无规则排列;磁小体位于菌细胞内,沿菌体长轴排列成链状。纯化的磁小体为立方-八面体,均匀分散于悬浮液中,表面有完整外膜包裹。     

磁处理过程中磁致伸缩与残余应力关系的研究

提出通过测量磁处理过程中的磁致应变来反映磁场对残余应力作用规律的研究思路.通过TIG焊表面重熔和不同热处理规范加工初始应力水平不同的45钢试块,测量这些试块在相同低频间歇磁场作用下的磁致伸缩曲线,比较磁场作用前后残余应力的变化.试验结果表明,不同初始应力水平的试块在磁处理过程中表现出不同的磁致伸缩行为,而磁处理过程中磁致伸缩的相对变化与残余应力的相对变化具有良好的对应关系,通过磁致伸缩曲线可以判断出残余应力变化的大小及是否已趋于稳定.在试验现象的基础上,从能量微分方程建立的磁致伸缩应变量与应力水平间的对应关系,结果显示脉冲磁场作用下磁致伸缩幅值与主应力的乘积为常量,与试验值很吻合.     

聚磁结构在换热管漏磁检测三维有限元数值模拟中的应用

基于漏磁检测原理,针对铁磁性换热管的特点,利用有限元数值模拟方法,建立换热管漏磁检测三维有限元模型;针对提高漏磁场径向分量检测灵敏度,设计了2种聚磁结构(环形聚磁结构和锥形导向聚磁结构)。在此结构条件下,分析了漏磁场磁感应强度径向分量随缺陷深度的变化规律,得到漏磁场相关对比分析曲线。仿真结果表明,采用聚磁结构后,缺陷处测点的磁感应强度增强,其中锥形导向聚磁结构的聚磁效果更好。     

基于磁致伸缩逆效应的超磁致伸缩力传感器

磁致伸缩逆效应是稀土超磁致伸缩材料的一个重要应用特性,应用磁致伸缩逆效应可以制作超磁致伸缩力传感器。但由于缺乏相应的设计理论分析,从而制约了其发展。在分析了磁致伸缩逆效应的基础上,给出了超磁致伸缩力传感器的设计原理,设计了超磁致伸缩力传感器的结构,并采用数值计算方法对其磁场进行了计算。计算结果与实验结果的比较表明:二者符合较好,设计的超磁致伸缩力传感器方案是可行的,对其今后进行深入应用研究和优化设计具有重要意义。     

InSb磁敏电阻与传感器及其应用

本文叙述了InSb磁敏电阻及以这种磁敏电阻为核心部件构成的各种磁敏传感器的工作原理、结构、技术性能以及它们在各个科技领域中的应用。     

基于磁轭专机加工的抽蓄整体磁轭质量问题解决方案

抽蓄整体磁轭是抽水蓄能机组的核心组件,其质量好坏直接影响到抽水蓄能机组的质量。为了能够确保抽水蓄能机组的质量,必须要确保抽蓄整体磁轭质量。为了能够提高抽蓄整体磁轭产量,公司专门购买安装一台磁轭加工专机,是公司首次在新设备上加工整体磁轭,属于新产品、新设备、新技术。经过几个项目整体磁轭的加工,都出现一些质量问题。从整体磁轭质量特性、加工流程、磁轭加工专机出发,分析出现质量问题的直接原因,通过分析可知通操作者技能水平、设备精度、加工基准、温差等都是影响整体磁轭加工精度的主要原因。针对产生问题的主要原因制定措施,提出了技术交底、加工过程中指导、加工后分析、加强设备精度检测、基准规范化、控制温差等措施,通过这些措施有效地解决了磁轭专机加工整体磁轭的质量问题,为整体磁轭加工提供宝贵的经验。     

机械结构引起的轴向磁轴承"磁短路"问题的探讨

本文对由主动磁悬浮轴承的机械结构设计不合理引起的轴向磁轴承的"磁短路"问题进行了详细分析,对不同"磁短路"现象的产生原因进行了具体分析,并提出了有效的解决办法.     

助基于磁梯度张量的金属磁记忆检测方法

金属磁记忆是对铁磁材料早期微观损伤及应力集中进行无损检测的有效方法。为提高磁记忆检测的可靠性,充分利用磁记忆信号的矢量信息,将磁梯度张量测量及分析方法引入磁记忆检测中。根据张量缩并分析理论得到了磁记忆信号的磁梯度张量模量,通过求解梯度局部相位的一阶导数得到信号的梯度局部波数,然后分析信号的磁梯度张量模量和梯度局部波数分布特征,得到磁梯度模量和梯度局部波数极值点分别与应力集中边界和中心位置的对应关系。实验结果表明：磁梯度张量方法能够克服检测方向与缺陷夹角变化对测量信号的影响,准确地对应力集中进行判断。     

不同粒径软磁颗粒掺杂磁敏弹性体的磁致电导特性

以磁化硅橡胶为基体,在有磁场和无磁场条件下制备了多种组分微米级(粒径5～8μm)和亚微米级(粒径200 nm)软磁颗粒掺杂的磁敏弹性体(MSE)试样,通过电导试验装置和磁致电导测试系统研究了不同MSE试样的磁致电导特性,探究磁致电导机理.结果表明:在有磁场条件下制备微米级颗粒填充的MSE的磁致电导特性随着颗粒含量的增加...