高精度无导轨位移平台的结构设计

 为了使现阶段在各个机械相关领域中广泛使用的高精度位移平台性能更加完善,位移直线度、定位精度更高,制造成本更低,研制了高精度无导轨位移平台机构.该机构是根据平行四边形和比例杆运动原理研制出来的,除了能达到以上要求之外,且安装方便,体积小,养护简便,在有、无重力的条件下均能正常使用,既可应用于航天领域,也可以应用于其他要求的高精度位移系统中.     

基于机器视觉下的螺栓孔识别定位系统的设计

目前,在核电蒸汽发生器内堵口安装板的安装主要为人工操作,工作中存在劳动强度大、效率低、成本高,且工人安全得不到保证等问题。提出一种基于机器视觉的螺孔定位检测方法,该方法采用机器人自主作业平台和基于图像识别的螺栓紧固方法,利用3D相机采集图像,用图像处理软件H alcon,实现基于灰度值的图像阈值分割,采用圆形曲线算法得到完整的螺栓孔圆后,通过open-cv里的H ough circles函数得到圆的几何中心坐标和半径,提取螺栓孔位置坐标,然后通过物理坐标关系得到拍摄范围外的螺孔的坐标,最后将视觉的坐标转换到机器人坐标系下的坐标。该方法解决了在进行蒸汽发生器内复杂情况下进行安装工作,以及对安装工作比较复杂时不能一步到位的问题,实现了安装的自动、快速、准确定位功能。对螺栓孔位置精确识别技术的研究,可以实现从人眼识别到机器视觉识别的改进,可以大大提高安装堵板效率,保证作业人员在辐射环境下的安全性。     

大型光电设备基准平面自动调平系统

选用三条机械支腿支撑大型光电设备载车,由安装在光电设备基座上的倾角传感器测得基准平面的倾角大小及方向,将此角度根据调平算法换算为三个机械支腿的伸长量,驱动机械支腿伸长使基准平面达到水平。给出了支撑腿数量、机械式支腿的选择依据,设计了一种可以在小角度范围内可以自动矫正受力方向的机械支腿,设计了整个传动系统,并且给出了驱动电路,还给出了调平算法。实验结果表明此调平系统不但达到系统所要求的调平精度指标,而且缩短了整个光电设备开展工作的准备时间,增强了载车的机动性能。     

基于萤火虫-遗传算法的机械臂轨迹时间优化

针对传统遗传算法在求解机械臂轨迹优化问题时存在的搜索精度不够、效率低等问题,提出一种基于萤火虫-遗传算法的机械臂轨迹时间优化方法。在关节空间使用五次多项式插值法规划六自由度机械臂的末端轨迹,在运动学约束条件下,使用萤火虫-遗传算法对机械臂的末端轨迹进行时间优化,得到最优的末端轨迹运行时间。通过MATLAB仿真实验,轨迹运行时间从传统遗传算法的2.141 1 s减少到2.090 8 s。结果表明萤火虫-遗传算法具有比传统遗传算法更好的性能,能够有效地实现机械臂末端轨迹在运动学约束下的时间优化。     

采用标准轴承的光电经纬仪轴系误差修正

为了满足对小型跟踪架低成本、短周期和高互换性的要求,提出了采用标准轴承轴系代替现有研磨轴系的轴系改造方法.分析了采用标准轴承后的轴系误差源,根据跟踪架的使用多为远距离探测跟踪等特点,给出变轴线晃动为轴线平移的消差方法.设计了水平轴系实验模型,采用p5级深沟球轴承进行实验测量,并用傅里叶谐波分析方法对数据进行了分析.实验...     

车载光电经纬仪基准平面测角误差修正

为了提高车载光电经纬仪的测角精度,提出了由基准平面误差导致测角误差的修正方法。根据车载光电经纬仪基准平面的结构,分析了基准平面的误差组成。基于光电经纬仪的基座上安装相互垂直的两个水平传感器,推导了根据水平传感器测得的倾角计算出整个基准平面的倾角和最大倾斜方向的计算公式。使用球面坐标系分析了由基准平面误差而产生的测角误差并给出了修正公式。实际跟踪测量表明,采用此方法进行测角误差修正效果较好,最大方位角修正角度误差在5’左右,最大俯仰角的修正误差为2′左右。     

蒸汽发生器高水位堵板设计优化分析

核电站大修期间,需安装高水位堵板将蒸汽发生器一次侧管座密封环封堵。为减少人工堵板受到的辐照剂量,设计采用机器人进行堵板,为满足机器人工作需要,对堵板设计约束条件进行分析,对高水位堵板机械结构进行合理设计,并通过有限元分析方法对工作状态下密封胶囊膨胀时的高水位堵板进行静力学分析。结果分析验证,采用分体式高水位堵板结构可缩短作业时间,提高工作效率,此结构具备可行性和合理性。     

基于VisionPro的蒸汽发生器堵板定位抓取系统设计

针对核电站检修时蒸汽发生器堵板操作的去人工化要求,提出采用机器人搭配计算机视觉实现设计方案.设计采用视觉定位堵板上的三维特征,夹爪与堵板进行孔对孔机械配合完成抓取.视觉定位系统硬件模块基于双目结构光进行堵板表面数据点云的快速采集,软件模块基于VisionPro采用C#编程语言进行开发,利用VisionPro中的3D图像...     

圆弧开合式临时顶盖结构设计

为应对开顶法施工模式对核电站反应堆厂房内施工环境和已安装设备的影响,需在筒体上方安装临时顶盖进行有效保护和方便吊装。针对现有临时顶盖整体结构庞大,需整体转动调整开口以达到任一位置吊装的要求,提出圆弧开合式的顶盖设计方案,3级圆弧顶盖分布在3个不同的轨道上,弧顶通过同一竖轴联接,每级顶盖可以单独转动,以满足任意位置的吊装要求。对圆弧临时顶盖在风、雪等不同工况下的载荷进行计算,基于强度理论确定临时顶盖的厚度、质量等参数,最后通过有限元进行载荷仿真分析。10 cm厚的临时圆弧顶盖完全可以满足载荷要求。