基于视觉的机械臂轨迹优化方法研究

针对应用视觉系统进行工件抓取时,工件相互遮挡导致识别工件不准确且抓取效率较低的问题,提出基于视觉的机械臂轨迹优化方法。由相机采集工件图像信息,通过标定机械臂坐标系、工件坐标系及相机坐标系,建立“手眼”坐标关系,基于点云数据对工件识别与定位;提出改进遗传-鲸鱼混合轨迹规划算法,以控制工件抓取过程。对机械臂的3个重要关节进行了运动仿真与实验测试。仿真结果显示：改进的遗传-鲸鱼混合算法收敛速度更快,搜索能力更强,优化后的抓取时间比基本遗传算法优化的抓取时间减少了2.3 s。实验结果表明：基于点云识别的机械臂抓取成功率达到93.75%,极大提高了抓取效率,验证了算法的有效性。     

条带开采关键层控制地表变形分析

以山东某煤矿3煤厚煤层宽条带开采工作面覆岩与地表变形控制为研究对象,对覆岩关键层控制覆岩与地表变形机理进行探究。根据关键层理论确定了该区域上覆岩层厚度290.97 m的细砂岩为主关键层,并且其下方有一亚关键层协同控制地表变形,二者构成复合关键层,计算了主关键层破断距。数值模拟覆岩主、亚关键层应力和位移变化规律,建立了顾及关键层的地表下沉预计模型。研究结果表明：亚关键层断裂、主关键层未断裂时,地表变形增大不明显;主关键层断裂时,地表变形有突变现象发生;同时经实测数据验证:建立的顾及关键层地表下沉预计模型是可靠的。     

重复开采上覆岩体与地移动规律研究

针对山东某煤矿在微山湖下重复开采3上、3下煤的问题,采用GPS-RTK技术实测了湖区地表移动变形值,运用“双端堵水器”技术采用井下打仰上孔方法,实测了3上、3下煤开采覆岩导水裂缝带发育高度,并建立了地表下沉、水平移动拟合方程.运用FLAC3D数值模拟数据建立了此煤层重复开采中间岩体与岩层移动边界函数方程表达式,揭示该煤层重复开采对地表移动与岩体移动变形特征,对水体下安全开采具重大意义,对地质采矿条件类同的矿区也有参考借鉴价值.     

湖底变形特殊沉陷监测装置设计及观测方法研究

文中针对微山湖下开采湖底变形观测问题,对湖区水下开采设计了"水下观测点配合特制测竿观测方法",并进行湖底变形观测。由于该装置需要应用GPS-RTK技术,因此在矿区内进行静态GPS与动态GPS-RTK实验及GPS-RTK高程测量与四等水准测量实验,确定了基站与流动站之间距离与GPS-RTK平面及高程测量精度的关系模型。并应用该技术在山东某矿微山湖下开采工作面进行了湖底变形实际观测。观测结果表明:该方法所得数据较准确,精度高,解决了湖底变形观测与埋点问题。并对实测数据进行整理分析,绘制了变形曲线;求得了岩移参数;为静水下变形测量提供了一种新型可靠的观测方法。