全地形轮式移动机器人运动学建模与分析

提出全地形轮式移动机器人的正逆运动学问题.将机器人看成一个混合串-并联多刚体系统,从每个轮-地接触点到机器人车体分别构成一个串联子系统,抛弃车轮纯滚动假设,在轮-地接触点处建立瞬时坐标系,考虑车轮的平面滑移,从而对每个串联子系统形成一个封闭的速度链.对于每个速度闭链,可直接在驱动轮轮心处写出从机器人各驱动轮到机器人本体之间的运动方程,将每个速度闭链的运动方程合并即可得到机器人的整体运动学模型.以一个具有被动柔顺机构的六轮全地形移动机器人为对象进行推导,该方法既考虑了地形不平的影响,又考虑了车轮的前向、侧向及转向滑移,已知机构参数后就可以直接写出机器人的速度方程,且便于运动学求解.该方法对于轮式移动机器人的运动学建模具有一般性,且具有物理意义明确、推导过程简洁等特点.     

废水生物脱氮与零排放技术应用研究

采用生化、反渗透(RO)和三效蒸发器组合工艺,对某企业有机废水进行深度处理,首先通过混凝沉淀、生化处理去除部分有机物和氨氮等污染物,然后利用RO系统去除剩余的有机物和盐分等,最后采用三效蒸发器对RO系统浓水进行蒸发浓缩。运行结果表明,出水水质可满足企业生产工艺用水水质要求,并达到零排放的目的 。     

MBR处理微污染河水中PPCPs的效能及膜污染特性研究

采用一体式膜生物反应器处理微污染河水中的PPCPs(邻苯二甲酸二甲酯、布洛芬、卡马西平、壬基酚)。结果表明,在平均容积负荷为0.077kg/(m.3d)、平均PPCPs的质量浓度为50μg/L、DO的质量浓度>6 mg/L、HRT为3 h、温度为25℃、不排泥的条件下,邻苯二甲酸二甲酯、布洛芬、壬基酚的去除效果最优,平均去除率分别为94.6%、97.2%、93.6%;而卡马西平去除率低于5%。膜组件膜比通量变化大致可分为初期的缓慢下降、随后的快速下降阶段和最后的缓慢下降3个阶段;膜的不可逆阻力最大,浓差极化阻力最小,分别为膜总阻力的37.18%和15.5%,即膜污染主要由长期运行过程中膜孔被细小微粒阻塞所导致;经过清水清洗后,膜比通量恢复到初始膜比通量的47.5%,而后的酸洗和碱洗使膜比通量略有恢复,最后的氧化剂清洗,使得膜比通量恢复至原来的92.5%。     

轮式移动机器人运动学建模方法

研究轮式移动机器人运动学建模方法问题。提出用于不规则地形下的轮式移动机器人运动学建模方法——轮心建模法(Wheel-center modeling,WCM)在分析多刚体链式机构运动的速度特性以及不规则地形上轮式移动机构转动角速度特性的基础上,建立车轮轮心速度的矢量表达式,即确立WCM。以六轮摇臂转向架月球漫游车的运动学建模为例,分析各关节转动角速度矢量在车体坐标系下的投影,并根据转动矢量方向在车体坐标系中变化与否,将矢量叉乘的投影写成不同的形式,利用车轮轮心坐标系、轮地接触坐标系相对于车体中心坐标系的齐次变换矩阵中的相应元素,将车轮轮心的速度矢量表达式投影到车体中心坐标系下,建立车体运动学模型,从中阐述WCM的方法和过程,并分析WCM的特点。用试验和仿真验证该建模方法的正确性。     

全地形移动机器人建模与控制研究综述

不同于平坦地形下的普通移动机器人，全地形移动机器人必须考虑地形因素带来的影响。本文针对全地形移动机器人建模与控制方面的研究，从机器人建模、轮-地接触模型、车轮滑移、牵引力控制及稳定性控制等方面进行了综述，阐明了国内外研究现状，并指出了目前存在的问题及将来发展的方向。     

废弃物处理工作现场巡检机器人远程监查系统设计

为解决对废弃物处理工作现场环境参数进行实时监测与巡检,设计了一套基于巡检机器人的远程监查系统。该系统以STM32为主控制器,外接传感器、无线通信模块以及执行模块的巡检机器人远程监查系统。利用单片机连接WiFi模块ESP8266连接互联网,通过物联网技术将传感器采集到的工作现场环境参数以及现场图像上传到云服务器,用户可以通过手机APP以及PC端等远程监控终端查看设备实时上传的数据,当环境出现异常,启动蜂鸣器报警。工作人员通过远程上位机对巡检机器人下发动作指令,从而实现对巡检机器人进行巡检控制管理,针对不同应用场景为多种用户提供服务。     

MBR处理微污染水源水的研究进展

膜生物反应器(MBR)是一种高效的水处理技术,随着人们对水质要求的提高以及膜技术的成熟,MBR近年来受到广泛的关注.介绍了MBR的发展及类型,并结合国内外最新研究进展,对其处理微污染水源水的效果、影响因素及膜污染情况进行了分析总结,以期为MBR在微污染水处理中的研究与应用提供参考.     

改进型厌氧折流板反应器预处理农村生活污水效能研究

研究了ABR反应器作为人工湿地处理农村生活污水预处理单元,隔室功能的改进、反应器启动和处理效能。改进型ABR反应器增大第1隔室容积,将第6隔室改造为沉淀池,可提高系统抗冲击负荷性能,减缓人工湿地的堵塞。ABR反应器在自然条件下,以好氧浓缩污泥作接种污泥,碱度1 500～2 000 mg/L,25 d左右出现污泥颗粒化,粒径以0.25～3 mm为主。ABR反应器COD去除率可达50%,其中ABR第1隔室吸附降解COD高达40%,COD容积负荷可高达1.59 kg/(m3.d)。经ABR系统预处理后,出水SS可降至20 mg/L。     

印染废水处理与回用技术应用研究

采用气浮、膜生物反应器(MBR)与反渗透(RO)组合工艺,对某印染企业生产废水进行深度处理和回用。通过气浮、MBR去除有机污染物,利用RO系统去除剩余的有机物和盐分。实际运行结果表明,RO淡水水质可满足企业生产工艺用水要求,RO浓水水质达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的三级标准。     

全地形移动机器人轮－地几何接触角估计

研究全地形移动机器人在不平坦地形中轮－地几何接触角的实时估计问题. 本文以带有被动柔顺机构的六轮全地形移动机器人为对象, 抛弃轮－地接触点位于车轮支撑臂延长线上这一假设, 通过定义轮－地几何接触角 δ 来反映轮－地接触点在轮缘上位置的变化和地形不平坦给机器人运动带来的影响, 将机器人看成是一个串－并联多刚体系统, 基于速度闭链理论建立考虑地形不平坦和车轮滑移的机器人运动学模型, 并针对轮－地几何接触角 δ 难以直接测量的问题, 提出一种基于模型的卡尔曼滤波实时估计方法. 利用卡尔曼滤波对机器人内部传感器的测量值进行噪声处理, 基于机器人整体运动学模型对各个轮－地几何接触角进行实时估计, 物理实验数据的处理结果验证了本文方法的有效性, 从而为机器人运动学的精确计算和高质量的导航控制奠定了基础.