凿岩机器人的发展现状与趋势及应用前景

介绍了国外凿岩机器人发展现状与趋势，凿岩机器人的发展趋势具有模块化与系列化、分布式网络控制、智能控制等特点。国内自主研制的首台凿岩机器人具有电脑导向、自动防卡钎等功能，在简单工况下可以实现孔位自动导引与自动钻孔功能，达到二十世纪末的国际先进水平。中国作为世界上隧道最多、最复杂、发展最快的国家，凿岩机器人具有广阔的市场前景，国产凿岩钻车将打破国外产品的垄断，并成为国内隧道凿岩的主要设备。     

面向电弧放电加工的旋转冲液夹具模态分析及结构优化研究

根据电弧放电加工过程利用高速冲液流场对电弧进行有效控制的工作原理,设计了一套用于实现高速内冲液功能的旋转冲液夹具。旋转冲液夹具的动态特性对电弧放电加工的加工性能具有明显影响,因此,采用ANSYS有限元分析软件对冲液夹具进行模态仿真分析。仿真结果表明,冲液夹具在工作时会出现沿某些方向的剧烈振动,导致弹性部件发生较大的变形。分析仿真结果可知,通过改进材料属性和几何模型,可以减小弹性部件的振动变形,最终实现旋转冲液夹具的结构优化。     

基于SLIC和改进区域生长的非结构化道路识别

非结构化道路一般没有车道标识线且道路边界模糊,区分道路区域与背景区域难度较大。针对现有非结构化道路识别方法存在全像素域计算分类处理实时性差、易受噪声数据干扰等问题,提出一种基于SLIC（simple linear iterative clustering）超像素分割和改进区域生长算法的非结构化道路识别方法。利用均匀化初始聚类中心的SLIC算法生成低分辨率超像素特征图。在此基础上,利用聚类算法与邻域搜索算法自适应选择种子点,并引入CIEDE2000色差理论作为区域生长法生长准则,初步确定道路区域。根据道路连续一致特点,优化超像素级生长图并映射轮廓区域至原图,获得道路最终区域。基于数据集及真实场景的实验结果表明,该方法具有较高的识别率和抗干扰能力。     

基于改进双种群遗传算法的复合材料层合板铺层优化设计

针对复合材料层合板铺层优化设计过程中易出现的算法早熟及收敛慢的问题,结合多种群遗传算法和自适应遗传算法,提出一种引入自适应算子的改进双种群遗传算法。在算法过程中以对称复合材料层合板为例进行验证,通过Patran建立有限元初始模型,采用Matlab编写遗传算法主程序及数据传递程序,实现对Nastran的输入输出文件的读写,并在以Tsai-Wu准则为基础确立的适应度函数下,对复合材料层合板的铺层顺序进行优化。对比传统遗传算法,结果表明该改进算法能够明显提高优化效率,并能够有效收敛于全局最优解,对解决复合材料结构优化设计问题有一定的指导意义。     

隧道凿岩机器人钻臂移位跟踪与控制系统

二十多年前,国外就开始了隧道凿岩机器人的研究,近些年,国内也开始研制这种设备,应用市场较大。现介绍一种由国内自行研制的隧道凿岩机器人的钻臂自动移位控制系统及其组成和工作原理,并介绍了一套实现其工作的控制软件系统。     

基于PSO-GRNN的直升机旋翼不平衡故障诊断

为了准确诊断直升机旋翼不平衡故障,提出了一种基于粒子群算法和广义回归神经网络模型(PSO-GRNN)的故障诊断方法。将交叉验证得到的平均均方误差作为粒子群的适应度函数,运用粒子群算法搜寻最优的GRNN光滑因子,建立最优的故障诊断模型。结果表明:采用PSO-GRNN模型可实现直升机旋翼不平衡的类型和程度的有效诊断,故障类型准确率高达94.29%,故障程度的诊断最大误差仅6.54%,满足工程需求。     

基于上下位机结构的隧道凿岩机器人控制系统

隧道凿岩机器人控制系统,具有断面轮廓与布孔设计、虚拟实现、车体激光定位、手动可编程逻辑控制器(PLC)控制、电脑导向控制、自动移位与自动凿岩、孔序任务动态规划、故障诊断、人工干预与急停处理等功能.其钻臂是一种双三角直接定位式钻臂,每一个钻臂一共具有6个转动关节以及3个移动关节,是一种典型的具有多冗余自由度耦合关节型机械臂.机载控制系统采用上下位机结构,规划级和控制级的功能相互独立,减轻下位机的工作负荷,使得控制系统具有较高的实时性与可靠性.并针对钻臂结构及其液压控制系统的特点.介绍控制系统的基本构成、基本工作原理与过程、控制系统的软件实现等.     

装甲车辆静水性能分析的软件开发

本文以我厂某车为例，对装甲车辆的静水性能进行软件开发，本软件也适用于船体等水 上浮体的静水性能计算．     

大型水轮机叶形现场检测机械臂运动学分析

针对混流式水轮机叶片复杂的空间型面及叶片间的狭窄间距，设计了结构新颖的5个自由度水轮机叶形现场检测机械臂，并介绍了其主要结构特点及工作原理；采用Denavit-Hartenberg法建立了该多关节机械臂完整的运动学模型，并给出了在2种实际工作状态即θ＝-θ3和θ2≠-θ3时的运动学逆问题解．研究结果表明：此新型结构能够满足水轮机叶片现场检测的特殊要求，并使得控制简单、操作方便。该运动学模型的逆解完备，利于动力学及相关控制的进一步研究．     

双因子自适应滤波算法在四旋翼上的应用

针对动力学模型的不精准和观测存在误差问题,建立四旋翼的动力学模型和双因子自适应滤波模型,采用两个因子分别调节动力学模型和观测模型对滤波的影响,通过仿真,对比卡尔曼、扩展卡尔曼滤波算法。结果表明：双因子自适应滤波算法在误差与稳定性方面均有所提高。