基于蚁群算法的清扫机器人路径规划设计

在国内外对蚁群算法理论研究与工程应用的基础上,采用蚁群算法对清扫机器人进行路径规划设计.通过分析蚁群算法原理,并结合家庭中清扫时清扫机器人所遇到的障碍物,通过环境建模实现清扫机器人的路径规划.清扫机器人硬件采用模块化的设计,将清扫机器人分成行走模块、清扫与吸尘模块、传感器模块.进行系统的综合调试.试验结果表明清扫机器人清扫面积重复率小于6%,避障成功率为93%,达到了工程精度的要求.     

基于AVR单片机的清洁机器人控制系统设计

实现了一种基于ATmega128单片机的清洁机器人控制系统,包括硬件设计以及软件算法的实现.控制系统硬件部分传感器包括红外测距传感器,碰撞开关,红外测速传感器等.红外测距传感器、碰撞开关用来感知障碍物,红外测速传感器用来检测驱动轮的速度,电机为驱动轮以及清扫机构提供动力.本文软件部分采用了全覆盖路径规划算法,为环境建立固定坐标系,以沿边行走方式探测环境信息,实现了清洁机器人区域全覆盖行走功能.     

家庭机器人

近日,世界上最大的电子公司之一的英国‘埃里克特洛鲁斯公司’发明的家庭吸尘机器人却让即将步入21世纪的家庭主妇们看到了实现梦想的希望。这种刚刚问世的吸尘机器人的主要工作就是清洁房间地面和家具表面的尘埃和垃圾。与现在使用     

基于改进遗传算法的光伏板清洁分级任务规划

针对利用移动清洁机器人对大面积光伏电站光伏板清洁作业时的任务规划问题,提出分区规划策略.根据风口、光照时长等环境因素对光伏电站采用基于清洁优先级的分级任务规划,利用Hamilton图将太阳能光伏板清洁问题转化为巡回旅行商问题(TSP).针对遗传算法效率低、容易过早收敛的缺点,提出锦标赛选择法与轮盘赌选择法相结合的混合选择算子和基于分段规则的交叉算子的改进遗传算法.采用改进遗传算法规划机器人清洁光伏电站的清洁顺序.实验结果表明,相比于自适应遗传算法,改进遗传算法的求解效率更高、结果更好.     

基于分层代价地图的光伏电站清扫机器人导航方法

为更好地解决光伏电站清扫机器人工作时因缺少有效边界检测导致的跌落问题,并满足全覆盖清扫工作的需求,提出一种基于分层代价地图的导航方法.在传统分层代价地图的图层上,根据对光伏电站清扫机器人工作环境的分析,增加光伏阵列边界图层,建立清扫区域,使机器人工作空间约束在光伏阵列内;采用弓字形清扫路径和多点巡航清扫策略相结合的导航...     

多功能高效清洁机的研制

为满足人们对清洁器械的更高需求,设计了一种多功能高效清洁机。该清洁机由清扫机构、吸尘机构、拖地机构、收集装置、传动装置以及扶手等组成,集碎屑垃圾清扫,尘埃颗粒吸附,地面污渍擦洗三大功能于一体,工作效率高,效果好。清扫机构位于前部,主要由可更换的滚刷、垃圾导槽组成;吸尘机构位于中部,主要由吸尘器与吸尘管组成;拖地机构位于尾部,主要由可转动拖地带、水箱组成;收集装置采用抽屉式设计,方便垃圾收集与清理;传动装置采用链传动与棘轮机构组合。试验结果表明,该清洁机最大清扫宽度为0.40 m,有效拖地宽度为0.35 m,正常工作速度下每小时清洁地面面积为750㎡,工作效率是人工清扫的5倍。     

光伏板清洁装置横臂轻量化设计方法

光伏发电是一种新兴能源技术,光伏板表面清洁度对其发电效率有重要影响。为了保持光伏板表面清洁,提高发电效率,本文开发了一种光伏板清洁装置,给出了整体设计方案。结合现场安装调试,针对机械臂架过重的问题进行轻量化设计,对横臂进行拓扑优化计算,提出了三种结构优化方案,并对各方案力学性能进行对比分析,确定了较优方案。对比分析了较优方案与原方案的前六阶固有频率和振型等模态参数,为清洁装置的进一步优化提供了理论依据。     

基于改进导航圆算法的光伏阵列清扫机器人路径跟踪控制

为解决光伏阵列清扫机器人行进时易受组件间边框和光滑组件表面的影响,出现偏移原轨迹的问题,首先给出针对光伏阵列清扫机器人的运动学模型和超宽带定位系统,之后通过仿真分析原导航圆算法机器人调节距离较长的问题,提出一种基于改进导航圆算法的光伏阵列清扫机器人路径跟踪算法,对原导航圆算法的纠偏角重新修正,然后对修正后的纠偏角进行调节,直至机器人回到目标路径上。试验结果表明,该控制方法相对于原导航圆算法,调节距离缩减50%以上,有效地提升了调整效率。     

关节式超高压带电清扫机器人HVCR-II

为了降低变电所绝缘子停电清扫带来的经济损失,并提高作业人员带电清扫时的安全性,提出了一种遥控机器人HVCR-II,用于带电清扫330 kV变电所高电压设备的外绝缘瓷瓶.该机器人由自行拖车式移动小车、关节式-伸缩式绝缘机械结构、双主机从备用式控制系统、图像监控系统和泄漏电流自动报警系统5部分组成.工频耐压试验和模拟带电清扫试验表明,其绝缘性能满足超高压带电清扫作业规程,清扫效果满足设计要求.     

智能清扫机器人行走驱动系统设计

智能清扫机器人作为服务机器人实用化发展的先行者,替代了传统的人工清洁工作,具有十分广阔的市场前景。行走驱动系统是一个能实现设计要求的理想化的智能清扫机器人的重要组成部分,是清扫机器人的主体。通过总结系统功能和设计要求明细表,确定设计方案,求解功能元,绘制系统功能原理方案的形态学矩阵,通过对比不同功能载体的优劣,找到符合设计方案的最优解,确定结构方案,从而设计出所需的智能清扫机器人行走驱动系统。设计出的行走驱动系统具有小型、平稳、灵活的特点,为机器人提供了结构上的保障,满足了运动方式、运动速度、自我保护等多种功能,适用于家庭、宾馆、办公室等室内环境场合的半自动或全自动清洁。     

液力偶合器自动调速在节电方面的应用

通过对AOD炉精炼不锈钢过程产生烟气量及温度的分析,并对除尘器风机系统液力偶合器和电机的深入研究.在不影响除尘器风机偶合器、电机稳定运行的情况下,实现了偶合器自动调速.     

QS1200全断面道砟清筛机筛分车新型调平装置的研究

筛分系统为清筛机系列最主要的工作机构,其工作稳定性直接决定了清筛机系列的工作效率。在筛分系统中,调平机构起很大作用,通过调平装置能有效的提高振动筛的筛分性能。本文主要从工作机构及工作原理介绍了一种QS1200全断面道砟清筛机筛分车上设计的新型调平系统,它通过调平油缸对车架的调整,实现振动筛、输送带等部件的整体调平,即在满足筛分能力的同时满足了输送带回填平整,可以很好的提高回填效率。另在设计上增加了电控的自动调平装置,以便于操作简单化。     

车载雷达机电式自动调平控制系统

介绍了一套应用于某型车载雷达的四点支撑机电式自动调平控制系统。该系统的设计集执行机构、锁定机构和速度、位置反馈装置于一体，实现了机电一体化，具有体积小、重量轻、可靠性高、无极调速、调平精确、系统掉电后可长期锁定调平精度等特点；实现了平台全升全降，撑腿落地自动检测，撑腿行程自动反馈，撑腿过行程和过载保护，水平监控，自动调平，撑腿自动锁定、解锁，本控、遥控和手动操作等功能，调平精度小于1′，调平时间小于2Min。     

塑性成形设备计算机控制技术

针对塑性成形设备和工艺的特点,提出了其计算机控制系统的通用体系结构．对用于解决塑性成形设备大运动惯量的高速度、高精度、平稳控制的液压系统模糊控制进行了研究．开发了基于开关阀、电液比例阀、电液伺服阀的液压同步控制系统．讨论了一种实现自动编程、工艺数据库、ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＰＰ系统集成的方法．     

激光平地系统的开发与试验

介绍了激光平地系统的工作原理,开发了一套较低成本的激光平地系统.该系统由接收器、控制器、液压系统和平地铲等部分组成,其中接收器采用了双重滤光技术,控制器应用了模糊控制算法,液压系统采用齿轮泵作为动力输出的方式.配套国产JP300型激光发射器,分别进行了水平田面和坡式田面的平地试验.试验表明:设计研发的系统工作稳定,精度高.水平田面和坡式田面标准差Sd由平地前的13.96和21.7 cm分别降低至1.01和0.69 cm,满足畦灌系统Sd<2 cm的需要.农田平整度分布情况改善良好,作业后绝对差值小于2 cm,测点累计百分数分别达到96%和97.6%.     

液力机械自动变速传动系统快速原型控制

dSPACE实时控制系统是一种基于MATLAB／Simulink仿真软件实施控制系统快速开发及性能测试的开发平台．通过建立液力机械自动变速传动系统的数学模型，得到了换挡控制规律．开发了基于Simulink的仿真程序、并以dSPACE作为中央控制器的液力机械自动变速传动试验系统，进行了电子节气门控制试验和液力自动变速传动动力性匹配控制试验．结果表明，应用所制定的控制策略实现了液力机械自动变速传动系统的良好匹配控制，从而为液力机械自动变速传动系统的研制开发提供了快速有效的途径．     

不同环境下光伏组件自然积灰特性模拟

研究光伏组件自然积灰特性，可为光伏组件清灰提供理论指导。以本校光伏组件系统为研究对象，利用COMSOL软件对其积灰物理模型进行了数值模拟，其模拟与试验结果对比表明：二者变化趋势一致、数量级相同且相对误差在允许范围内，验证了模拟方法的合理性。籍此，模拟分析了湿度、污秽浓度、颗粒粒径、风速等因素对光伏组件积灰特性的影响。结果表明：湿度变化对光伏组件表面积灰影响较小；在其它条件相同时，光伏组件表面积灰量与污秽浓度呈正相关变化；粒径对污秽颗粒沉积的影响大于风速对污秽颗粒沉积的影响；小风速时加剧光伏组件表面积灰，大风速时则有一定的清洁作用。     

可自动擦拭黑板的研究

针对当前黑板手工擦拭费时费力,粉尘污染严重,对教学者伤害比较大等缺点,设计了可自动擦拭黑板.通过控制电动气泵推杆移动擦拭与清洗装置,实现压紧与退出从而实现擦拭与清洗过程,黑板上部的喷液装置和下部的盒装槽配合实现粉尘的收集.     

光学纤维面板熔压设备的研究与开发

为解决生产光学纤维面板的传统熔压设备存在的控制精度低和重复精度低的问题,基于液压比例反馈技术和传感器检测技术,开发了一种光学纤维面板自动熔压设备.介绍了其熔压原理、工艺流程及结构特点,并对设备改造的核心部分液压控制系统的原理进行了详细的说明.实验测试结果表明:该设备自动化程度高,工艺参数控制精度不低于国内外同类先进设备,温度控制精度达±0.1℃,真空度控制精度为±2 Pa,压力控制精度达±1%,为光纤面板加工和工艺研发提供了一种新的手段.     

基于分布结构的高效自动分拣控制系统设计

为了提高分拣系统的工作效率,设计了基于现场分布式结构和ProfibusDP总线模式的新型自动分拣控制系统。利用ProfibusDP总线将现场的所有控制可编程逻辑控器（PLC）联结成为一个整体,采用信息导轨作为控制系统向运动小车传递信息的物理载体,实现了系统所有信息的可实时传递。将运动小车进行分组,每组设立独立的控制器,提高了信息传输的速度。设计了高效的供件算法,实现了系统低速运行条件下的高速分拣作业。