无动力外骨骼助力机器人研究进展

无动力外骨骼助力机器人具有无能耗、成本低、使用便捷等优势,可广泛应用于工业制造、医疗康复等多个领域。系统阐述了无动力外骨骼助力机器人的定义与分类,介绍了助力原理;绘制了国内外典型无动力外骨骼助力机器人机构运动简图并简述了相应的结构原理;最后根据调研结果归纳了现阶段存在的不足、需要突破的关键技术等。对于无动力外骨骼助力机器人的研究与应用具有一定的参考价值。     

气动绞车绳速测试机构的设计与实验研究

目前国内生产的气动绞车相比与国外性能较差,进行煤炭开发作业过程中经常会出现事故。因此设计了一种新型的塔架式绞车性能实验台以测试绞车性能,并详细设计了一种基于霍尔传感原理的绳速测试机构,对其进行了测试精度和受力的实验分析。该测试机构的测试误差在7%以内,且误差在绳速较低时较高,随着绳速的增大逐渐减小,当绳速稳定时,误差值也基本稳定不变;测试机构进行10 t气动绞车性能测试时,测试机构所受的最大应力远小于其屈服应力,因此当进行10 t以下气动绞车性能测试时,不需要对测试机构进行受力分析;而当其进行10 t及以上气动绞车性能实验时,由于钢丝绳的加速度很小,且选取的安全系数较大,可以忽略动载拉力对测试机构进行受力分析。     

基于支持向量机的钻柱黏滑振动等级评估方法

为评估钻柱黏滑振动的严重程度,提出了一种基于因子分析(FA)与支持向量机(SVM)的黏滑振动风险评估方法。对仿真得到的扭矩数据进行时域与频域分析,提取信号的特征值,然后应用因子分析方法减少高维特征的冗余信息,获取特征向量,最后通过SVM对降维处理后的数据进行黏滑振动等级分类。研究结果表明:基于井口扭矩信号的SVM黏滑振动等级预测方法的整体预测精度超过80%,能够较准确地对黏滑振动强度等级进行预测。因此该方法是一个有效的黏滑振动等级分类方法,应用该方法能够有效地对钻柱黏滑振动等级进行识别,有助于司钻根据钻柱黏滑振动剧烈程度实时调整钻井参数,减轻黏滑振动产生的危害,提高钻井作业效率和安全性。     

考虑流固耦合的管道机器人冲击环焊缝过程动力学建模与分析

以管道机器人（Pipeline inspection gauge，PIG）为载体的内检测技术是保障油气管道安全运输的重要手段。针对管内高压流体作用下，管道机器人在冲击管内环焊缝过程中产生的动力学行为突变问题。建立了管道周向受限空间中基于Kelvin弹簧阻尼的管道机器人密封盘等效动力学模型，结合管道机器人本体建立了多体系管道机器人动力学模型；详细推导了管道机器人轴向振动微分方程，以及管内流体的流动方程；并使用Matlab/Simulink与Adams进行流固耦合仿真，作为重要的工艺参数之一，研究了管道机器人速度改变时，其在冲击环焊缝过程中的动力学响应情况。结果表明：所建立的密封盘及管道机器人动力学模型能够很好地表征密封盘在管道轴向、径向以及周向的力学特性；运行速度越快，管道机器人通过环焊缝引起的轴向振动越剧烈，冲击振动越明显；而垂向和俯仰振动现象随运动速度增大而显著减弱。     

煤层气井脉冲压裂技术研究现状

目前,煤层气井压裂主要采用水力压裂工艺,受到储层特性的限制,以及大型压裂设备和作业规模的约束,地层裂缝达不到生产要求。脉冲压裂是在较低的压力条件下,形成更为复杂的裂缝网络,增大有效裂缝体积和连通程度。因此,相应的脉冲压裂技术和设备得到持续发展。通过调研国内外的最新压裂技术和设备,从技术原理、技术特点以及实际应用效果等方面介绍了高能气体脉冲压裂、等离子脉冲压裂、高速通道压裂和金属丝电爆炸压裂技术。通过比较现有的技术和设备,认为井下脉冲压裂设备有更好的发展前景。     

基于 AI 的无人机电网智能巡检方案研析

实现电力巡线的规范化、智能化和自动化是电力巡线业务发展的终极目标。简述了电力巡线的发展历程,同时分析了人工智能赋能电力巡线行业的可行性,提出了"无人机巡检+AI智能分析"处理方案,并对人工智能与电网深度融合进行了展望。     

油气管道维抢修技术进展

为保障油气管道安全,需提高管线事故的维抢修装备技术水平。综述了开孔机、大口径管道带压开孔封堵和管内智能封堵技术进展,讨论了大口径长输管道开孔封堵技术的不足和管内智能封堵的优点,介绍了浅水和深水海底管道维修作业的主要流程。最后对未来的管道维抢修技术装备发展方向进行了展望。     

结构最优设计的智能优化方法

针对结构最优设计工程问题，提出利用复合遗传法进行优化的新方法。可以减少结构最优设计时的理论分析难度，提高寻优效率，数值分析结果表明，该方法结果正确，算法简洁。     

连续油管注入头V形夹持块的角度优化

为降低连续油管在注入过程中的损伤,延长其使用寿命,需要优化其在起下作业过程中的受力。针对连续油管注入头中的V形夹持块,取9组角度值,采用数值模拟的方法研究了夹持块取不同V形角度值时对应的连续油管的最大受力情况。通过试验台试验,验证模拟结果。利用BP神经网络将9组数据进行拟合,得出V形夹持块的最优夹持角度为60°。为连续油管作业机设计提供理论指导。     

通径检测器里程定位技术研究

通径检测器广泛应用于管道内检测作业中,其里程定位技术研究具有重要意义。通过对国内外相关文献的总结,就目前常用的内检测器及缺陷定位技术进行了归纳,并分析了不同方法的优缺点;基于通径检测器的结构特点和检测原理提出了一种新型的焊缝定位方法,并提出了里程轮短距离打滑系数,对短距离的里程修正具有指导意义;提出了通径检测器因旋转产生的里程误差的修正方法,提高了短距离里程定位精度;针对同一条管线包含多种不同长度管道的实际情况,提出了一种可以判断管道长度的新型焊缝修正算法,进一步提高了长距离里程轮定位精度。