小型球形水底观测机器人设计分析与实现

面向水底信息获取和环境观测需求,基于球状壳体抵抗水压能力强,转动水阻力小,便于姿态控制特点,提出球形水底观测机器人构型,由螺旋桨推进、姿态调节和复合滚动装置组成欠驱动六自由度水下移动平台,球壳作为密闭舱保护内部电子器件,结合重摆以滚动形式实现水底滚动。通过对机器人流体力学仿真计算出水动力系数并建立水下动力学方程,进一步对机器人的螺旋桨推进、飞轮转向和球壳滚动进行分析,得出球壳优化尺寸以及飞轮匹配惯量和球壳滚动特性。基于球形机器人水下移动平台和地面监控软件的水底观测系统架构,研制出球形水底观测机器人原理样机,结合机器人的构型和运动特点制定出降落、滚动和调姿三段式水底运动观测策略,水池试验表明设计的球形水底观测机器人水中推进速度可达到1.4m/s,水底移动速度可达到0.5m/s,姿态调节速度可达到30°/s,能够实现水底图像采集,辅助岸上科研人员执行水底观测任务。     

综采工作面过平行老峒的技术研究

综采工作面在通过平行老峒（中间眼）时不仅涉老峒及工作面的顶板管理，更涉及到老峒的前期处理方法，不仅存在一定的技术难度，安全管理也面临较大压力。本文详细介绍了唐山矿业公司T1451工作面过老峒之前对中间眼的处理方法及采面通过中间眼过程中的回采工艺等。     

孤岛煤柱综放开采冲击矿压的控制

开滦(集团)唐山矿业分公司T2193下工作面三面为采空区,一面为新风井工业广场保护煤柱,形成了孤岛煤柱。由于孤岛煤柱中的应力集中显现,高压煤体潜在的冲击地压和软岩快速变形灾害,成为开采的主要障碍,也是工作面矿压控制的重点和难点。介绍了如何解决孤岛煤柱中常见的问题及处理方法。     

不等长工作面加补安装支架的研究

介绍了唐山矿业分公司T1451综采工作面在工作面倾斜逐渐加长的情况下,采用逐渐补加液压支架的方法解决工作面支护问题。     

单柱单臂垂直伸缩式隔离开关改造分析

分析GW16型单柱单臂垂直伸缩式隔离开关存在问题的原因,介绍GW6型单柱双臂剪刀式隔离开关的优点,提出将单柱单臂垂直伸缩式隔离开关改造为单柱双臂剪刀式隔离开关的措施,并说明改造后的隔离开关在石家庄供电公司220kV万花变电站的应用情况及效果。     

同心连接器的力学性能测试技术和系统研究

为了能快速测量同心连接器插拔过程中的力学性能和准确评价机械寿命,研制了一种同心连接器的力学性能测试系统。该系统主要由运动模拟的机械装置和传感测量与电机控制的测控子系统组成,具有四路同步自动测试能力;根据连接器测试标准分析系统的性能指标,提出一种直线运动与旋转运动相结合的测试方法,使测试条件更加符合连接器真实使用情况;同时设计出具有自适应能力的柔性夹具,减少安装误差对测试结果的影响;对运动模拟机构进行建模分析研究,在极限速度条件下确定插拔循环周期内直线与旋转运动配合时序。对连接器样品进行单次和多次插拔测试,分析数据得到了连接器的力学性能并对机械寿命评估验证,实验结果表明该系统满足测试要求且能得到预期效果。     

普西桥水电站泥岩边坡稳定研究及防治措施

普西桥水电站溢洪道边坡最大开挖高度约138m,其中土质边坡最大开挖高度49m,边坡塌滑主要发生在高程780m以上,容易发生剪切破坏的土石分界部位。工程发生塌滑后通过对地质、水文等方面的分析与研究,采取了针对性的治理措施,目前该处边坡处于稳定状态。     

一种腹腔镜手术机器人手术切口位置的标定方法

提出了一种标定患者手术切口位置相对机器人基础坐标系坐标的方法.在机器人小臂的下方安装两个不同倾角的激光源,通过几何关系间接获得患者切口的坐标,为机器人提供必要的腹腔镜姿态信息.利用MATLAB对标定系统误差及切口位置标定误差进行了分析,通过切口标定实验对标定方法及误差分析进行了验证.     

一种主被动式辅助腹腔镜手术机器人的运动学分析

从临床应用的角度出发,提出了一种6自由度的主被动式辅助腹腔镜手术机器人.3个主动关节由步进电机驱动.实现机器人末端空间位置的变换,被动姿态关节无驱动安装在小臂末端,在机器人主动关节的带动下实现随动运动,用于手术中腹腔镜姿态的调整,被动姿态关节的设计使机器人更加符合实际手术的要求.建立了腹腔镜的位姿模型并求出了腹腔镜实现锥形位置空间和腹腔镜轴向位移的位姿逆解,运用MATLAB对机器人进行了运动学仿真研究,仿真结果表明,机器人能够很好地完成腹腔镜位姿调整及保持的任务.     

辅助腹腔镜手术机器人穿刺孔位置标定研究

从临床应用的角度出发,针对研制的带有主被动关节的辅助腹腔镜手术机器人被动姿态关节的特点,提出了一种标定患者腹壁穿刺孔位置相对机器人基础坐标系坐标的方法.在机器人小臂的下方安装2个不同倾角的激光源,通过几何关系间接测得患者穿刺孔相对机器人基础坐标系的位置,为机器人控制功能的实现提供了必要的腹腔镜姿态信息.对机器人标定系统进行了实验研究,分析了标定误差产生的原因,研究结果表明该方法可以准确标定出穿刺孔相对机器人基础坐标系的位置,机器人能够完成腹腔镜位姿控制的任务.