基于双对角匀强电场的柔性触觉传感器研究

触觉感知是智能装备获取外部信息,并提升自身安全和人机交互共融性能的必备手段。以静电场唯一性定理为基础,提出一种能够检测接触位置的柔性触觉传感器模型。在一柔性矩形弱导电面的四周设置连续的强导电线电极,并在对角处引入偏置激励,从而在与弱导电面的对角呈一定角度方向构建匀强电场。进一步通过对两组对角电极分时施加偏置激励,则可以分时在两个不同方向形成匀强电场。基于匀强电场中位置与电势的线性关系,通过获取弱导电面内某点的电势值进而确定该点的位置坐标,实现接触位置的检测。传感器采用三层结构,包括弱导电层,中间隔离层和信号引出层。采用COMSOL软件对导电面不同结构形状和不同接触面积对电场分布的影响进行仿真,并制作了传感器样品。仿真和试验结果表明,提出的用于检测接触位置的触觉传感器原理可行,对于100 mm×100 mm幅面大小的触觉传感器,具有较好的检测精度。     

博弈论视角下商业性矿产勘查市场规范策略研究

基于近年来商业性矿产勘查快速发展的现状,结合博弈论中的合作博弈、不完全信息博弈、智猪博弈和博弈树4个理论模型,从政府、公益性矿产勘查主体、民间资本等主要利益相关者出发,对商业性矿产勘查主体的市场行为进行分析,探讨商业性矿产勘查市场中存在的问题,并针对相关问题提出相应的解决方法。     

八浦大桥髙墩翻模结构设计与关键技术研究

在八浦大桥高墩柱施工前,通过方案比选,采用了塔吊翻模施工工艺,并根据工程特点,设计出一套完整的翻模结构。髙墩柱施工中,墩柱的线形控制、空中钢筋的对接、施工缝的处理以及模板的拆除与安装是施工的重点与难点,也是影响工程质量、施工安全和工期进度的重要因素。因此结合实际工程,通过深入分析以上施工难点,提出了有效的解决方案,特别是运用空中钢筋对接技术,显著提高了翻模施工的效率。     

三角刚架悬吊连续梁组合桥方案构思与对比分析

根据北京市房山区五渡桥所处的自然环境和人文背景,提出一种新型桥梁组合结构体系———三角刚架悬吊连续梁组合桥,通过认真研究桥梁的总体外型和结构的细部构造,达到了桥与景的完美结合。在结构方案构思阶段,提出了异型系杆拱和多点弹性支撑梁两种不同的结构体系,通过对2种结构体系进行比选,最终确定采用多点弹性支撑梁结构。为进一步验证三角刚架悬吊连续梁组合桥的优势,采用Midas Civil软件建立有限元模型,对此新型桥梁结构进行受力分析,得到桥梁在2种工况下的弯矩和剪力,并与V型刚构桥和三跨连续梁桥进行比较,结果表明三角刚架悬吊连续梁组合桥塔、索发挥了很大的作用,显著减小了主梁跨中弯矩。     

透过雾霾看矿业发展

近年来,中国以城市为中心的环境污染仍在不断加剧。以雾霾大面积频发为特征的大气污染问题表明,中国高消耗高污染的粗放增长方式已难以为继。雾霾对人体健康构成直接危害,燃煤、机动车尾气是雾霾形成的主要原因,减少燃煤污染、控制机动车过快增长、调整能源结构和产业结构是治理雾霾的关键措施。必须落实主体功能区战略,控制矿产资源开发强度,大力寻找清洁能源,节约集约利用矿产资源,推进矿业绿色发展。     

具有压力和位置检测功能的气囊型触觉传感器

为了提高机器人与外界环境的安全交互性能,基于导电面电势分布理论和封闭气体压缩定律提出一种适用于机器人曲表面的触觉传感器模型,实现了接触位置与接触压力的检测。传感器采用三层结构,包括导电层、压缩气体隔离层和信号提取层。为了适应任意曲面形状,降低导电层电势非线性分布影响,采用机器学习算法对电势分布模型进行重建。采用COMSOL软件对传感器导电层进行物理建模与仿真,并制备了传感器样品。仿真和实验结果表明,提出的触觉传感器模型可以定制于机器人曲表面上,并能实现接触位置和接触压力的实时检测,可用于人机信息交互。     

基于卷积力矩观测器与摩擦补偿的机器人碰撞检测

针对常规工业机器人在未知环境下运行时可能产生碰撞的安全性问题,提出一种新型的机器人碰撞检测算法. 设计卷积力矩观测器,通过实时观测关节输出力矩与动力学估计力矩的偏差实现机器人碰撞检测. 为了避免机器人处于不同位姿、运动状态等情况下关节摩擦对机器人碰撞检测的干扰,采用静态LuGre模型对关节摩擦进行补偿. 通过对实际工业机器人的运动监测,辨识出更加准确的静态LuGre模型参数. 该碰撞检测算法无需加速度信息,避免了对位置反馈信息二次求导所带来的计算误差. 关节力矩基于关节伺服驱动的电流信息获取,无需安装专门的力/力矩传感器,从而在常规工业机器人无需额外配置的情况下,只需采集机器人关节驱动电机电流和位置信息即可实现碰撞检测. 通过人与机器人交互实验验证了该碰撞检测算法的有效性.     

移动机器人双目立体视觉测量系统研究

研究了一种用于移动机器人进行三维感知的被动双目立体视觉测量系统。首先建立了该系统的数学模型,然后针对其双通道图像同时采集和大数据量快速处理的需要,采用了基于多媒体DSP芯片DM642硬件系统构架,并应用了一种基于SUSAN角点特征的区域匹配算法。实验表明该系统测量速度快、精度高。     

大功率负载交变恒流驱动系统研究

本文介绍了一种大功率负载交变恒流驱动系统的设计方案,并针对其特殊应用场合下存在的非线性、时滞性或强耦合性,采用将改进型Bang-Bang控制和一种新型模糊免疫PID控制相结合的闭环控制算法.该新型模糊免疫PID控制器由一个采用了简化临界比例度整定法的增量式PID控制器和一个基本免疫比例控制器串联而成,免疫比例控制器的非线性函数由模糊推理来实现.实验结果表明,该系统运行良好,输出稳定,波纹小,调整速度快,具有良好的鲁棒性和较强的抗干扰能力,工程应用价值高.     

粘滞阻尼器在框架结构中的应用

消能减震技术比传统的抗震方法有较大的优势,其中粘滞阻尼器具有很好的减震效果,应用较为广泛;对某6层框架结构采用粘滞阻尼器进行消能减震设计,计算结果表明粘滞阻尼器对于控制结构层间位移角,基底剪力均有较好的效果。