内窥镜操作机器人灵活性分析及仿真验证

在微创手术中为了使内窥镜的姿态满足外科手术的需求,借助于服务球、服务点、服务区的概念给出机器人灵活度空间的分布.根据七自由度内窥镜操作机器人结构特点,采用位姿分解方式求得位置运动学解析逆解.针对微创胸腹腔手术的临床需求,分析了该机器人的灵活性,提出了内窥镜操作机器人灵活度空间分布的分析方法,并通过数值方法对工作空间内任意点仿真得到机器人灵活度的空间分布.对机器人逆解和灵活度分布进行仿真验证,证明该方法的正确性,表明内窥镜操作机器人的灵活度满足实际的手术需求.掌握运动学和灵活度空间分布,为后续机器人控制方法的实现和术前的路径规划提供了必要的理论依据.     

一种彩色光流场估计算法

彩色图像序列中通过求解光流梯度约束方程组进行光流估计可有效地克服孔径问题,但方程组在各等式线性相关或图像的梯度量级相对于噪声很小的像素点处得到不可靠解.为获得鲁棒估计结果,将规范化rgb颜色模型估计方法与全局平滑约束方法相结合,利用矩阵条件数判断规范化rgb方法光流解的可靠性,设定条件数阈值进行方法间切换,融合2种方法的估计结果.最后,对光流估计结果进行10次中值滤波.实验表明,该方法在获得稠密光流场的同时可有效提高光流场估计精度.     

断带抓捕装置液压系统仿真实验研究

为实现对大运量、长距离、重载的带式输送机在工作过程中断裂的胶带进行准确、及时的抓捕，设计了一套机电液一体化的断带抓捕装置。介绍了系统的基本结构，建立了装置的液压系统模型，借助AMESim软件对其进行仿真，分析蓄能器不同参数的设定对抓捕效果的影响，同时组装搭建了断带抓捕试验台，对上述仿真结果进行验证。结果表明：25 L双蓄能器对胶带的抓捕时间较50 L单蓄能器对胶带抓捕时间短；在一定范围内，并联式蓄能器容积越小，抓捕时间越长；液压泵与蓄能器之间的安装距离也影响系统对胶带的抓捕效果，安装距离越大，抓捕时间越长。     

绥中36-1油田注水井管材腐蚀机理分析及应对措施

随着渤海油田的开发,为满足开发生产需求,注水井数量及单井配注量正在逐年增加,当前仅渤海油田注入井已有800口之多。但是注入水多为处理后的污水,水质较差,再加之井下腐蚀工作环境,使得注水管柱腐蚀、结垢问题严重。为了解决注水管柱腐蚀结垢的问题,本文对绥中36-1油田注水井管材腐蚀成因及管材性能进行了对比分析,便于依据不同油田片区和井下工况选择合理注水注聚井的管柱材质。     

船载卫通站天线极化面控制改进设计

极化面调整是船载卫通站天线跟踪线极化卫星实现极化匹配必备的基本功能,而船载卫通站穿越赤道后极化面需反转180°,传统的设计会由此引起通信中断。通过对赤道附近区域设备工作状态与位置特点的分析,从扩大极化面机械转动范围与优化极化控制程序两方面进行改进,利用天线馈源中波导的轴对称性,有效推迟了穿越赤道后极化面反转的时机。理论计算与实际应用测试表明,对于某船常用的航线与卫星,改进后的系统可将穿越赤道后极化面反转的时机推迟6.8 h以上,有效解决了卫通站穿越赤道时出现的通信中断问题。     

微纳光纤的制备及其光学特性研究

在微纳光纤的制作中,制作方法和相关参数的选择与控制是影响其光学传输特性的重要因素。该文基于单模光纤,理论模拟并实验分析了熔融拉锥法和氢氟酸(HF)腐蚀法在制备微纳光纤（MNF）过程中的相关参数与传输光学特性变化规律。研究表明,在制备MNF过程中,直径从20 μm减小到0时,传输功率损耗达97%,受耦合损耗和环境折射率变化的影响,理论损耗值与实验结果虽存在一定差异,但变化规律保持一致。通过OptiFDTD软件模拟,指出倏逝场深度随着光纤直径的减小而增大,且与损耗存在非线性关系,当输入光波波长与光纤的直径相比拟时,能量几乎全部集中在光纤的表面,此时外界环境变化对光纤内光波导响应灵敏度提高,微纳光纤的这种特性在传感领域具有潜在的应用市场。     

液压软制动系统在下运式带式输送机中的应用

为了探究下运式带式输送机在不同运行工况下的制动策略，提出了液压软制动系统，通过建立数学模型对其进行分析研究，采用液压软制动作为突发断电和紧急停车的安全制动方式，解决特殊工况下的安全问题。借助Simulink和AMESim两款仿真软件对各工况下的制动过程进行了仿真研究，结合下运式带式输送机的运行特性搭建了模拟运行试验台，对所设计的制动系统进行了试验研究。结果表明：“四象限变频回馈制动+液压软制动” 的电液复合制动能够实现带式输送机在正常供电工况下的安全停车，且液压软制动系统在突发断电和紧急停车过程中有良好的制动效果，为下运式带式输送机的制动特性研究提供了借鉴。     

橡胶集料混凝土细观损伤特性的加载速率效应

基于颗粒离散元理论,选取对应不同级别应变率的0.001、0.01、0.1、1.0、3.0 m/s五种加载速率,模拟实现普通混凝土(NC)和橡胶集料混凝土(CRC)单轴抗压强度试验,系统分析了加载速率对本构关系、裂纹扩展、细观损伤及能量演化的影响规律。结果表明:材料的单轴抗压强度以及相应峰值应变随加载速率增的加呈现非线性增长关系,CRC较NC表现出更为明显的加载速率敏感性;加载速率与NC裂纹生成速率呈现负相关关系。而与CRC裂纹生成速率呈正相关关系。提出了两种材料细观损伤变量与加载速率间的拟合方程,拟合效果较好,同时分析了不同加载速率对材料弹性应变能和动能的演化规律影响。     

利用自组织原理补偿主轴热误差的仿真研究

本文提出了一种基于自组织原理的主轴热误差补偿策略，它只需根据对主轴热倾斜状态的定性测量结果即可进行定量误差补偿，从而可以大大降低对误差测量精度的要求及测量成本，同时各补偿力间的协调关系根据自组织原则自动建立，简化了补偿算法。经过对某型卧式加工中心主轴热误差进行的自组织仿真补偿，其主轴热倾斜误差减小了92％以上，热偏移误差减小了46％以上。     

MK7-2500大功率中频电源故障分析及预防

随着大功率晶闸管和计算机技术的发展,晶闸管中频电源已从原来的几百千瓦发展到现在的几千千瓦。MK7-2500 3t中频感应炉正是这样一种大功率的中频电源,它的整流、逆变和保护线路比普通的小功率中频电源要复杂的多,这必然给维修工作带来一定的难度。为了保证设备的正常运行,对设备出现的故障如何去诊断分析及预防就显得特别重要。通过实践,我们总结了一套处理MK7-2500 3t中频感应炉故障的方法及预防措施,给日常的维修工作带来了极大的方便。