具有运动耦合关节的除冰机器人运动学反解

针对循环坐标下降法(Cyclic-Coordinate Descent,CCD)只能处理各关节运动关系相对独立的开链式机械臂控制问题,阐述了一种改进的CCD算法,并研究了约束条件下CCD法的有效性和收敛性问题;研究结果表明,当关节之间存在运动耦合关系时破坏了CCD法的收敛性,各关节变量初始取值存在一个临界收敛角度;改进CCD法的收敛条件是:关节变量初始值应限定在无约束条件下运动学反解附近;最后以一个有关除冰机器人运动学问题为实例,计算结果验证了相关结论.     

大型冷凝器清洗机器人设计及运动学分析

设计开发了大型冷凝器清洗机器人,该机器人结构简单,易于控制,能够对大型冷凝器进行长期自主在线清洗。建立了冷凝器清洗机器人的运动学模型,进行了正运动学分析和逆运动学分析,解决了关节变量的突变问题。机器人的工作空间能够覆盖整个冷凝器管束的分布空间,具有一定的灵活性。对冷凝器清洗机器人进行了运动学仿真分析,结果表明,该机器人的设计是合理的,能够满足其工作需要,为进一步研究奠定了基础。     

电容探头法测量绝缘子表面电荷的标度算法

气体绝缘开关装置中,表面电荷积聚会降低绝缘子的沿面闪络电压。为了改善气体绝缘开关装置的绝缘设计,需要对绝缘子表面电荷分布进行准确测量。采用传统的标度方法无法准确的求得绝缘子表面电荷密度。目前可能的解决办法有两种:①结合电场数值计算理论进行多点标度;②采用二维傅立叶变换及数字图像处理技术来解决该问题。通过对两种标度算法的综述及分析比较,认为第①种标度算法可以实现对任意结构的绝缘子表面电荷分布进行标度,但存在标度耗时过长的缺点;而第②种标度算法可以极大地缩短标度计算耗时,但其应用条件比较苛刻。但相对于传统的标度方法,这两种标度方法能较为准确的求出绝缘子表面电荷的分布。     

基于蒙特卡罗方法的除冰机器人作业空间边界提取

设计了一种输电线路除冰机器人的机械结构, 分析了该机构的作业空间问题. 在计算过程中, 引入Monte Carlo方法得到了机器人操作臂的工作空间. 采用该方法可避免对机器人运动方程的求逆解计算, 极大地简化了计算过程. 分析并指出传统的机器人工作空间边界提取方法精度有限, 且存在理论上的缺陷; 提出了一种新的基于局部点象限分布的边界点提取方法, 文中给出的算例表明, 该方法不仅精度高, 并且非常适合于处理机器人工作空间边界问题.     

基于反向P-M扩散的钢轨表面缺陷视觉检测

研制了一种基于反向P-M（Perona-Malik）扩散的钢轨表面缺陷视觉检测装置,该装置可 自动获取钢轨表面图像,并实现实时检测与定位钢轨表面缺陷. 钢轨图像具有光 照变化、反射不均、特征少等特点,为了在运动过程中 从复杂的钢轨表面图像提取缺陷,首先将图像进行反向P-M扩散,然后将扩散后的图像与原图像进 行差分,从而减小了上述因素的影响,最后将差分图像进行二值化操作,根据 缺陷边缘特性和面积进行滤波,分割出缺陷图像. 实验仿真和现场测试结果表明,该方法能很好地识别块状缺陷和线状缺陷,并且检测速度、精度、识别 率和误检率都能很好地满足要求.     

遥操作机器人运动的实时三维监控方法研究

针对一般遥操作机器人实时运动监控的不足之处,提出一种新型遥操作机器人运动实时三维监控方法。首先根据遥机器人外形建立一个虚拟机器人三维外观网格模型,再根据机器人本体内部的关节及其他运动机构的位置,建立一个内嵌于网格模型下的骨骼模型;经过坐标、数学模型转换,把遥机器人运动学模型应用到虚拟机器人骨骼模型上,实现遥机器人与机器人骨骼模型的运动学模型一致。通过无线发送把遥机器人运动数据传输到监控端,利用Direct3D编程计算把运动数据转换成虚拟机器人运动指令,运动指令控制骨骼模型运动,骨骼模型的运动同时驱动虚拟机器人三维网格模型运动,虚拟机器人三维模型将产生一个与遥机器人同步运动的动画,从而实现了对遥操作机器人运动的三维监控。     

四川盆地元坝气田须家河组致密砂岩气地球化学特征及气源分析

非常规油气藏是指在当前经济技术条件下不能用常规方法和技术手段进行勘探开发的非常规油气储集.四川盆地元坝地区须家河组气藏属于致密砂岩气藏类型.通过对元坝气田14口井须家河组20个气样主要组分、干燥系数等地球化学数据进行分析,元坝地区须家河组致密砂岩气以CH4为主,含量最高达98.39％,干燥系数基本上在0.97以上,为高热演化程度的干气.该区气样δ13C1值均小于－30‰,同时多数样品又具有正碳同位素系列特征,在有机成因基础之上须家河组致密砂岩气主要为自源型的煤成气和它源型的油型气组成,其中油型气受次生改造作用的影响比较大.该区气样R/Ra值一般介于0.01～0.02之间,为壳源型氦,表明该区致密砂岩气田主要分布在构造稳定区.元坝地区须家河组广泛发育暗色泥质岩类以及煤系地层,为煤成烷烃气的主要来源,并且须家河组致密砂岩气部分为油型烷烃气,由此推测其存在来自下伏地层上二叠统龙潭组气源的可能.     

川东北元坝地区须三段钙屑砂砾岩储层特征及控制因素

四川盆地元坝地区须家河组三段多口井测试获得中-高产工业气流,具有良好勘探开发潜力,但其储层特征及控制因素不明确。利用岩心、薄片及分析化验资料对研究区储层岩石类型、储集空间、物性及发育控制因素进行综合研究。研究认为：储层岩石类型以钙屑砂岩和灰质砾岩为主,具有“石英、长石含量低,碳酸盐岩屑（碳酸盐砾）含量高”的特征。储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔及裂缝为主,钙屑砂岩与灰质砾岩储层差异明显。钙屑砂岩为裂缝-孔隙型储层,而灰质砾岩为孔隙-裂缝型储层,物性总体较差,具有低孔、低渗的特征。储层发育主要受沉积微相、岩石类型、溶蚀作用及裂缝共同控制。有利沉积微相及岩石类型是优质储层发育的基础,溶蚀作用及裂缝是优质储层发育的关键。水下分流主河道中-粗粒钙屑砂岩为最有利岩相,高含量钙屑组分在后期溶蚀作用及裂缝改造下易形成优质储层。     

基于类电磁和改进DFP算法的机械手逆运动学计算

提出一种用于计算机械手逆运动学问题的新方法. 首先, 在关节变量取值范围内随机生成一组初始解, 并根据吸引-排斥机制迭代的搜索问题的近似最优解; 其次, 提出一种改进DFP算法进一步搜索问题的更精确解. 改进DFP算法以第一阶段求得的近似解为起始搜索点, 每步的搜索步长在区间[0, 1]内随机确定, 从而避免了传统DFP算法搜索步长难以计算的问题. 最后, 通过10个测试函数和PUMA560机器人逆运动学问题验证了算法的有效性.     

川东北元坝地区致密砂岩油气地质特征

随着川东北油气勘探的迅速发展,中浅层油气藏逐渐成为油气增储上产的重要接替阵地之一。根据钻探成果以及化验资料分析,川东北元坝地区中浅层油气藏具有低孔、低渗的特点,且横向展布范围大,有效储集层受岩性和物性的控制。同时利用测井资料和地震解释成果对该区油气藏成藏机理进一步分析,表明元坝地区中浅层油气藏为致密砂岩油气藏及其多次运移的结果,渗透率级差、孔隙连通性决定着该类型油气藏的富集规律。元坝地区致密砂岩油气藏的发现对于进一步扩大川东北油气勘探的胜利成果和建立川东北油气资源的接替阵地有着十分重要的意义。