Dynamic modeling and analysis of 3-RRS parallel manipulator with flexible links

The dynamic modeling and solution of the 3-(R)RS spatial parallel manipulators with flexible links were investigated. Firstly, a new model of spatial flexible beam element was proposed, and the dynamic equations of elements and branches of the parallel manipulator were derived. Secondly, according to the kinematic coupling relationship between the moving platform and flexible links, the kinematic constraints of the flexible parallel manipulator were proposed. Thirdly, using the kinematic constraint equations and dynamic model of the moving platform, the overall system dynamic equations of the parallel manipulator were obtained by assembling the dynamic equations of branches. Furthermore, a few commonly used effective solutions of second-order differential equation system with variable coefficients were discussed. Newmark numerical method was used to solve the dynamic equations of the flexible parallel manipulator. Finally, the dynamic responses of the moving platform and driving torques of the 3-RRS parallel mechanism with flexible links were analyzed through numerical simulation. The results provide important information for analysis of dynamic performance, dynamics optimization design, dynamic simulation and control of the 3-RRS flexible parallel manipulator.     

基于遗传算法的欠驱动机器人避障规划与轨迹跟踪

对平面欠驱动机器人的避障运动规划与轨迹跟踪问题进行了研究,提出部分稳定规划器切换的新方法,通过部分规划器的切换实现欠驱动机器人系统的运动规划任务.在制定切换规则方面利用遗传算法进行自寻优,得到最优切换规则,对含有约束的非线性规划问题,采用罚函数法在适应度函数中添加惩罚项,转化为无约束优化问题.以平面3R欠驱动机器人为例进行了数值仿真,验证了方法的有效性.     

微纳米无机注浆材料研发与应用

随着煤矿开采深度的增加,千米深井巷道围岩大变形控制难题急需解决,提出了支护-改性-卸压"三位一体"协同控制技术,其中注浆"改性"环节要求注浆材料具有高渗透性和早强性。以硫铝酸盐水泥熟料、石膏、石灰为主要原料,通过优化配比和超细粉磨方法研发了具有早强、高渗透性的微纳米无机注浆材料,测试了材料粒径、比表面积、抗压强度、泌水率和凝结时间;采用自制的注浆模拟系统测试了微纳米无机注浆材料注浆加固煤体效果;在中煤新集口孜东矿进行了现场应用。材料性能实验结果表明,硫铝酸盐水泥熟料、石膏、石灰三者最优质量比为10∶8∶2,经超细化加工,材料粒径达到6. 7μm,比表面积为1 200 m~2/kg,达到微纳米级别;水灰比为1. 0时,6 h抗压强度达到6. 8 MPa,泌水率低至2. 8%,初凝时间为10 min。煤体注浆加固模拟实验结果表明,注浆前后煤样强度提高24. 4%;现场工程应用结果表明,注浆前后锚杆拉拔力提高了2倍,浆液大量填充煤体裂隙,提高了煤体完整性,扫描电镜观察说明浆液可以通过10μm裂隙,渗透性良好。与传统水泥基注浆材料相比,微纳米无机注浆材料具有更高的渗透性和早期强度;与有机化学注浆材料相比,微纳米无机注浆材料为无机矿物材料,不燃,具有更低的成本和使用安全性。     

抗层状撕裂高层建筑用100mm厚Q420GJC-Z35钢板的开发

通过微合金化成分设计及合理的控制轧制、热处理工艺,成功开发出100mm厚抗层状撕裂高层建筑用Q420GJC-Z35特厚钢板,产品力学性能满足国家标准GB/T 19879-2005要求且强韧性匹配,钢板超声波探伤全部符合JB/T 2970-2004 Ⅰ级标准.     

谁主沉浮——SMC精品大本营(上)

在宾得镜头里的大千世界,处处充满着迷雾般传奇。从整体风格上讲,宾得镜头既没有尼康的霸气,也缺少佳能的张扬,它就如同世外高人一般,从不显山露水,但又充满着神秘和传奇。或许正因有了这种神秘感存在,才能吸引众多追捧者的加盟,被世人所称道。让我们从历史角度走进宾得镜头里的大千世界,品味一下SMC超自然的魅力。     

高层建筑用Q460GJD- Z35厚钢板研发实践

阐述了60~80mm厚高层建筑用Q460GJD- Z35钢板在南阳汉冶特钢采用100t转炉—LF+VD精炼—浇注—3800mm轧机TMCP轧制的工艺研制开发过程,通过合理的化学成分设计、严格的冶炼、浇铸、合理的钢坯加热、TMCP轧制工艺控制,最终确保了TMCP交货状态的60~80mm厚Q460GJD- Z35钢板成功研制。采用微合金化的成分设计,通过TMCP工艺,充分利用细晶强化、析出强化等手段,获得了控轧状态的该钢种各项优异力学性能指标,去掉了钢板正火热处理工艺,降低成本的同时也缩短了生产周期。     

谁主沉浮 说说标头里的那点事(上)

标准镜头称得上是35mm相机配套镜头的鼻祖,它起源于徕卡相机的Elmay Elmay 50mm F3.5固定式镜头,标准镜头也一如其名,20年前似乎成为所有品牌套机的标准配置,近百年成熟的光学设计,造就了百余年辉煌的历史,近些年来随着新技术、新工艺的应用,不可否认变焦镜头无论是成像质量、还是操作性能均有了长足的进步,变焦镜头与定焦镜头相比在使用方便和快捷程度方面占     

汽车管路胎具设计系统的开发与应用

在分析胎具设计的特点和要求的基础上,提出UG平台下进行胎具设计的一般方法,并以UGNX5.0作为平台,开发出基于胎具设计方法的汽车管路胎具智能化设计系统。利用该系统可实现管路胎具自动化设计,并可模拟设计过程,预测设计缺陷。     

平面2R欠驱动机器人的轨迹规划与控制

以含有一个主动关节的平面2R欠驱动机器人为研究对象,对此类欠驱动系统的轨迹规划问题进行了研究。首先建立了系统的动力学模型,采用时间尺度方法实现了主动和被动关节点到点的轨迹规划,然后引入滑模控制方法进行反馈控制,使被控系统收敛到给定的规划曲面上,克服了非完整系统不存在光滑状态反馈控制律使系统镇定的缺点。数值仿真结果验证了方法的有效性,为欠驱动系统的轨迹规划与控制提供了一种有效的途径。     

千米深井软岩大巷围岩锚架充协同控制原理、技术及应用

针对煤矿千米深井高应力、软岩大巷围岩强时效大变形难题,以中煤新集口孜东矿软岩大巷为工程背景,根据井下实测数据与支护状况,分析了不同支护方式下巷道围岩大变形、支护构件破坏与失效特征。采用理论计算得出U型钢支架在均布载荷和不同类型集中载荷作用下的垂直反力、水平推力及弯矩,揭示了充填体对提高U型钢支架发挥其承载能力的作用机制;采用数值模拟分析对比了锚网喷、锚网喷+钢管混凝土及锚架充3种支护方式控制围岩变形与破坏的效果,阐明了千米深井软岩大巷锚架充协同控制原理。在引进与自主研发的基础上,形成了包括支护材料与构件、充填材料与系统、自动架棚机、单轨吊巷道锚杆支护平台的锚架充协同控制技术。基于上述研究成果,提出口孜东矿软岩大巷锚架充协同控制方案与参数,并进行了井下试验与推广应用。结果表明,锚架充协同控制技术能够有效控制千米深井软岩大巷围岩大变形,特别是强流变,保持巷道长期稳定。与原支护相比,巷道变形量降低90%以上,同时节约了巷道维护成本,为千米深井软岩大巷围岩控制提供了一条有效的途径。最后,对锚架充协同控制技术下一步研究工作进行了展望。