自整平式仪器平台机械结构设计

根据煤矿巷道内各种复杂工况及搭载设备的使用要求和指标设计了可单杆悬挂、具有粗、精二级自动整平功能的自整平式仪器平台,结构简单、操作便捷,能够满足操作少人化、整平自动化的使用要求,为基于激光导向系统的掘进机位姿自动测量系统的实现提供保障。     

铁路站房接地与防雷设计总结

本文以某铁路站房为例,简述防雷与接地系统设计原则和要求。重点介绍信号机房的特殊防屏蔽措施。     

基于空间交汇测量技术的悬臂式掘进机位姿自主测量方法

根据深部危险煤层无人化开采的需求,要实现无人环境下对悬臂式掘进机位姿的高精度测量。提出一种基于空间交汇测量技术的悬臂式掘进机自主位姿测量方法,由悬臂式掘进机搭载激光发射器并发射旋转激光平面,在其后方安装位置固定的激光接收器并通过激光平面获取激光发射器相对于其自身的方位,从而得到悬臂式掘进机相对于由激光接收器确定的巷道坐标系的位姿状态。构建悬臂式掘进机位姿测量的数学模型,运用仿真软件对该模型进行仿真并分析位姿测量精度。仿真表明：在激光发射器与激光接收器相距25 m时悬臂式掘进机定位点的最大测量误差在X轴,测量误差为0.082 3 m;姿态角的最大测量误差为横滚角,测量误差为2.018 4°。基本满足目前煤矿综掘工作面对悬臂式掘进机位姿测量精度的要求。     

基于阻抗模型的下肢康复机器人交互控制系统设计

为帮助下肢功能障碍患者进行康复训练,设计了下肢康复机器人。对于该机器人的控制,采用传统系统无法柔顺控制,导致机器人运动轨迹偏离预设轨迹。针对该现象,提出了基于阻抗模型的下肢康复机器人交互控制系统设计。通过分析总体控制方案,设计系统硬件结构框图。采用L型二维力传感器,确定两个方向的人机交互力。使用绝对值编码器安装在各个关节处,其输出值作为髋关节、膝关节、踝关节电机的转动位置,增量编码器安装在电机轴上,测量值用来作为后期控制方法的输入参数。构建阻抗控制模型,能够调节机器人位置和速度,具有消除力误差功能。依据此力矩对参考运动轨迹进行设计,实时获取患者康复训练的跟踪、主动柔顺和接近状态信息。在柔顺训练实验测出人机交互力,通过实验结果知,在检测到人体主动力矩异常时,系统能够重新优化轨迹,具有良好柔顺控制效果。     

不同分子量PEG对羟丙基甲基纤维素基新型避光膜材的多尺度结构和性能的影响研究

为了克服羟丙基甲基纤维素/磷酸二氢钠(HPMC/MSP)避光膜材延展性不足的问题,研究了不同分子量PEG对HPMC/MSP避光膜材的多尺度结构和性能的影响。研究表明,增塑剂仅影响了体系的自由水和氢键形成,并未影响其他官能团的振动,不同分子量PEG对体系自由水和氢键的影响作用不同。加入PEG后体系结晶度有一定变化,含有PEG1500和PEG4000的体系结晶度增加程度较大。PEG使体系大尺度分形结构的致密性降低,其中PEG4000、PEG6000和PEG8000使体系降低的程度较大。PEG800、PEG1500和PEG2000使膜材断面形貌变得相对光滑,PEG6000和PEG8000使膜材断面形貌相对平整。PEG的加入对膜材白度影响不大,其降低玻璃化转变温度的程度随PEG分子量的降低而增加。PEG使膜材拉伸强度和模量变化不大,断裂伸长率随PEG分子量的增加而增加,主要与其与体系的相容性越来越好有关。     

封头冲管嘴后冷加工余量借偏方案

介绍封头冲管嘴后的冷加工过程。通过实例对该产品进行分析说明,最后总结出该类封头在实际加工中定心和余量借偏的处理方案。着重阐述用平面向量法解决冲管嘴后管嘴余量借偏问题。     

基于超宽带技术的掘进机自主定位定向方法研究

针对煤矿井下综掘工作面的实际工况,提出了一种基于超宽带定位技术的悬臂式掘进机自主定位定向方法,建立了该方法的数学计算模型及误差随距离分布模型,并验证了该方法的可行性。分析结果表明：在满足煤炭巷道成型标准的情况下,该系统的自主探测范围可达400 m左右。为了进一步提高自主测量范围,提出了一种定位基站自主标定方法,可实现掘进机巡航参数的跟随性测量,减少综掘人员的井下作业时间。该项研究可有效防止因偏掘引起的巷道错位,实时提供掘进机位置状态及位姿参数,为实现掘进机自主巡航奠定基础,满足深部危险煤层开采的无人化需求。     

基于iGPS的掘进机单站多点分时机身位姿测量方法

为实现掘进机机身位姿的高精度自主测量,提出了基于iGPS的掘进机单站多点分时机身位姿测量方法,并对其可行性进行分析,研究了其测量误差分布规律。分析了目前各种掘进机机身位姿测量方法及iGPS的应用方式,推导出掘进机的位姿计算参数。系统阐述了此测量方法的组成及工作原理,依据其工作原理及掘进机工作特点,建立接收器位置坐标的解算模型,通过Matlab进行仿真,得出了在不同测量距离下接收器各个轴向坐标测量误差的变化规律,结果表明：接收器各个轴向坐标测量误差随着测距的不断增大而增大,且y轴方向的测量误差增长速率大于x,z轴方向;随着测量次数的增多,测量误差有所减小,当测距为40 m,测量次数为200时,y轴方向的最大测量误差为0.070 m。将仿真结果与国家煤矿井巷工程验收标准值进行对比得出,应用此方法测量得出的最大测量误差值小于国家标准的规定值,能够满足掘进机的位姿测量要求。     

绳驱准连续型机械臂的动力学研究

针对一种具有17个自由度的准连续型机械臂开展动力学研究,利用牛顿欧拉法建立动力学模型,并借助Matlab对机械臂进行动力学仿真,得到机械臂运动过程中,每个关节转动所需要的力矩,进而将力矩转换为驱动绳拉力.同时,针对关节力矩与驱动绳拉力之间的转换,优化了最优化模型中的目标函数,采用置信域算法解决了驱动绳拉力值曲线不光滑的问题,并通过降元进一步缩减了计算时间.