深海多金属结核开采技术研究

对深海多金属结核开采技术研究背景进行了介绍,并对国内外的研究概况进行了总结,提出了深海多金属开采技术的一些关键研究方向.     

索道设计系统研究

索道是一种输送设备,它具有地形适应性强,爬坡能力大,占地面积小等优点,广泛应用于矿山、煤炭、林业、农业、交通、旅游、建筑、冶金、水电和水文等多种行业。索道设计涉及的参数多,计算量大,要进行各参数的合理匹配和优化设计十分烦琐,迫切需要采用计算机设计系统来提高设计的效率与质量,从而有效降低索道的总投资、设计成本、营运费和维护费。     

基于深度学习的目标橘子识别方法研究

为了更好地解决自然条件下目标橘子的遮挡、重果问题,采用深度学习的方法对目标橘子进行识别,并用传统的目标识别算法与Faster-RCNN两种方法进行对比实验.根据大量的数据对比可知,传统的目标识别方法对自然光照敏感,对遮挡、重果的识别效果不佳,泛化能力及鲁棒性较差.而Faster-RCNN算法对光照及枝叶遮挡的识别更友好,更符合采橘机器人实际采摘的需要.深度学习方法有望在采橘机器人目标识别中得到更广泛的应用.     

VC++和Matlab混合编程实现索道工程图的参数化绘制

根据“悬索曲线”理论，从数学意义上分析要绘制的工程索道线路纵断面图实质上是用若干段直线及曲线去拟合高低起伏的纵断面地面线，这在Matlab中很好实现；索道其它工程图在Matlab里绘制也比用AutoCAD方便。以Visual C＋＋和Matlab为新的开发工具混合编程，实现了Windows下可视化的单索循环式索道工程图的参数化绘制。     

基于ANSYS的桥式起重机主梁优化设计

本文以16t双梁桥式起重机为例,通过有限元软件ANSYS对其主梁进行目标驱动优化（Goal Driven Optimization）,结果相较于优化前质量减轻了24.9%,效果非常显著,并且针对优化前后进行了静力分析,优化结果可靠可行。本文通过主梁的参数化设计和优化设计,实现了质量减轻的目的,对桥式起重机的设计具有重大意义。     

基于UKF的海底集矿车组合导航研究

针对扩展卡尔曼滤波(EKF)在海底集矿车组合导航系统应用时存在着计算复杂、线性化误差大等问题,基于附加打滑参数的履带车运动学模型,将无色卡尔曼滤波(UKF)用于集矿车长基线声学导航(LBL)与推算导航(DR)的组合导航系统中.考虑到测量数据时延,组合导航系统融合LBL与DR信息,得到海底集矿车位置估计.研究结果表明:采用EKF方法,测量数据时延0,0.5,2s时,东向定位精度为0.14,0.32,0.48m,北向定位精度为0.13,0.28,0.44m;采用UKF方法,测量数据时延0,0.5,2s时,东向定位精度为0.10,0.26,0.37m,北向定位精度为0.09,0.24,0.34m.测量数据时延越短,EKF,UKF的位置估计效果都会越好.但与EKF方法相比,UKF方法能够明显减少组合导航系统的线性化误差,提高海底集矿车导航系统的精度与稳定性.     

林用履带机器人自动跟踪预定行走路径控制

林用履带机器人是森林作业的关键技术,由于森林环境复杂,机器人在行走的过程中左右履带极易打滑,难以控制其行走路径,利用Matlab/Simulink软件,建立林用履带机器人的行走速度控制模型和跟踪预定行走路径控制模型,进行联合仿真,结果表明,林用履带机器人在行走过程中的位置和方位角满足精度要求,为物理样机的建立提供了技术支持.     

索道故障诊断技术

故障诊断技术经过四十余年的发展,已经日益成熟,逐渐普及,为很多企业创造了巨大的效益。加强故障诊断技术在索道中的应用,可以保证索道的安全运行,降低维护成本,具有十分重要的意义。本文主要对索道关键专用部件钢丝绳、抱索器的故障及其对应诊断技术进行了介绍。     

软海底强干扰环境下的集矿车自适应定位

针对海底集矿车长基线声学定位受工作噪声干扰以及航位推算精度受打滑干扰等问题,基于附加打滑参数的履带车运动学模型和根据湖试数据对导航系统过程噪声与测量噪声的描述,并提出了一种自适应时滞扩展卡尔曼滤波方法.该方法利用新息序列实现噪声统计特性自适应,然后考虑测量数据时延带来的影响,通过卡尔曼滤波器将长基线定位信息与航位推算信息进行融合,得到集矿车的位置估计.仿真结果证实,该自适应卡尔曼滤波器能有效地适应过程噪声与测量噪声统计特性的变化,比常规卡尔曼滤波器具有更好的海底集矿车定位效果.     

深海采矿车控制技术研究

深海采矿对人类具有重要的意义,目前尚处于原理性研究阶段,面临着很多技术难题和科学问题。由于试验的困难、技术瓶颈的存在,我们迫切需要对深海采矿技术进行广泛全面的探讨,有利于对必需技术进行提前储备。文中对深海采矿国内外研究现状进行了综述,对深海未知极限环境下采矿车建模与仿真、深海强作业条件下采矿车导航、采矿车下放姿态控制、稀软底强扰动采矿车高精度轨迹跟踪、集矿头位姿跟随控制、集矿系统故障诊断与容错技术等关键技术进行了探讨,指出了它们的困难所在与研究方向。