变抓取力的欠驱动拟人机器人手

由于传统的灵巧手自由度过多,控制复杂,驱动和控制系统体积过大,因而无法用于拟人机器人上。该文设计了变抓取力的欠驱动拟人机器人手TH-1。其食指采用了新颖的变抓取力手指机构,可实现稳定抓取。其拇指采用了新型的欠驱动手指机构,可以用较少驱动器获得较多的自由度。TH-1手的电机、驱动与控制系统等完全嵌入手掌,在外观与尺寸上均与人手相似,具有质量小、自由度少、控制简单、结构紧凑、适应性强等特点。实验结果表明:TH-1手可成功安装于TH-1拟人机器人手臂,可完成常见伸展、握拳和以适当的力稳定抓取不同尺寸物体等拟人动作。该文研究的变抓取力机构和欠驱动机构也可应用于其他传动类型的手上。     

高欠驱动的拟人机器人多指手

为改进清华大学研制的TH-1型拟人机器人手的传动机构,设计了一种欠驱动手指机构。该手指机构可用于拟人机器人手上,以较少的驱动器获得较多的关节自由度,同时获得较好的自适应抓取功能,降低装置对控制系统的要求。以该欠驱动手指机构为基础,设计了一种高欠驱动的拟人机器人多指手——TH-2手。研究结果表明:TH-2手具有高度拟人化、高欠驱动和高集成度,以及实时控制容易、体积小、质量轻、抓取功能较强等优点;TH-2手适合安装在拟人机器人上使用。     

等离子焊接小孔效应的电弧电压信号检测

为在等离子焊接小孔效应下对焊缝的熔透质量进行实时控制 ,在不同类型的焊接电源和被焊材料条件下 ,研究了熔池小孔效应与等离子电弧电压信号的关系规律。根据电弧电压信号相对于其均值的偏差的大小及熔池穿孔和未穿孔状态下电弧电压幅频低频段信号的差异分别设计了两种算法 ,并对电弧电压信号的加工处理 ,分别得到了两种传感信号。设计了熔池穿孔与否双阈值判断准则 ,用以检测熔池小孔是否存在。该传感技术可适用于不同焊接电源和不同工件材质 ,为实时熔透质量自动控制提供了反馈信息     

基于场路耦合的涡流检测的数值模拟

涡流检测数值模拟可用于涡流探头设计和检测参数优化。该文在研究3维涡流场的有限元求解的基础上,考虑涡流检测电路与电磁场的相互耦合关系,建立了涡流检测的3维场路耦合模型。该模型在电路层面上实现了涡流检测的仿真,为检测的优化设计提供了直接的理论指导。以高温气冷堆燃料球检测为例,对涡流检测过程进行了数值模拟。将该模型应用于高温气冷堆(HTGR)燃料球的检测仿真,实验结果表明该方法是正确有效的,其数值计算结果与探头实际输出信号基本一致。     

移动式修焊机器人双DSP嵌入式视觉反馈控制系统

针对三峡水轮机叶片坑内移动式修焊机器人的作业过程测控问题,研制了一种基于双数字信号处理器的嵌入式视觉反馈控制系统。采用功能单元模块化设计思想和叠层积木式装配结构,该系统将基于TMS320DM642的图像采集与处理、基于TMS320LF2812的运动控制与参数调整、数字视频输入、模拟视频输入、模拟视频输出、数字视频输出、电源变换等功能模块集成在170 mm×57 mm×40 mm的空间尺寸内。该系统可以安装在移动式修复机器人上、脱离工控机独立工作,适用于MIG、TIG、CO2等多种焊接工艺方法的过程监控、焊缝跟踪和焊缝成形实时控制。     

焦化废水处理采用AA/OO工艺方法

<正>焦化废水在进行了除油、脱氨、脱酚的预处理后,废水的COD一般在1000mg/L以上,酚在200mg/L左右,氨在150mg/L左右.国内处理废水方法有化学法、物理化学法和生化法等.从技术指标和操作费用等方面考虑,生化法是最经济、最简单、     

爬壁机器人的轮式移动机构的转向功耗

移动机构转向功耗是爬壁机器人的关键性能参数.该文基于Herz接触理论建立了轮式移动机构转向功耗计算模型,仿真分析了分别采用纯滚动转向、滑动转向及滚动滑动混合转向的3种典型轮式移动机构的原地转向功耗,并与双履带式移动机构进行了比较.研制了上述3种轮式移动机构样机.根据仿真及实验结果确定爬壁机器人采用纯滚动转向差动驱动方案,移动机构的原地转向阻力接近直线行驶时的滚动阻力,转向功耗小.     

基于几何与纹理特征相融合的磁粉探伤裂纹提取算法

为从荧光磁粉探伤图像中获得精确的裂纹提取结果,提出一种基于几何与纹理特征相融合的磁粉探伤裂纹提取算法。算法首先根据裂纹的几何形状特征,提取图像里亮线中心的脊线作为待定裂纹;然后提取待定裂纹上各脊线点的尺度不变特征变换(SIFT)描述子向量,取均值作为待定裂纹的纹理特征,并用支持向量机分类器识别。实验结果表明:针对磁粉探伤中的裂纹,该算法在查全率和查准率上都比传统单一使用几何形状特征或纹理特征的算法更高,结合裂纹的几何形状和局部区域纹理有效地提升了裂纹提取的精度。     

基于色彩分割及信息熵加权特征匹配的刹车片图像分类算法

在基于机器视觉的汽车刹车片外观检测中,刹车片图像前景分割及形状特征的提取和匹配算法是刹车片分类的关键。为实现汽车刹车片外观高精度检测分类,该文提出并实现了一种包括前景分割、几何特征提取及特征模板匹配的图像处理算法。该算法首先将工业相机拍摄得到的红、绿、蓝(red green blue,RGB)格式图像转换到色调、饱和度、明度(hue saturation value,HSV)色彩空间,利用其中的饱和度S通道从暗色传送带背景中分割刹车片;然后提取刹车片区域的多维几何特征进行特征融合;最后采用基于信息熵加权的改进特征匹配算法,通过刹车片特征的信息熵对特征空间的Manhattan距离进行加权。对98张、54类刹车片图像进行了分类实验,结果表明:算法准确率为95.00%,每张平均耗时110ms,可以应用于刹车片生产过程中的实时自动分类。     

针铁矿光催化染料废水的表面状态与作用机制

为了解光类芬顿反应时催化剂表面形态与可电离染料分子形态及相互作用,通过实验测定,结合protfit2.1表面络合模拟软件,得到所制备的针铁矿表面位密度为Nt=1.45×10-4mol·g-1,pKa1=4.41和pKa2=6.86,零净质子电荷点pHpzc=5.64。针铁矿光催化降解模拟染料实验结果表明:随pH值升高,降解率下降,pH值为3时针铁矿表面化合态>FeOH+2份额为96.25%、分子态份额为61.31%,脱色效率为65%;pH值为7时>FeOH+2份额为0.11%、分子态份额为0.02%,脱色效率为20%,脱色效率呈现与>FeOH+2及分子态份额正相关。由吸附催化理论推测染料分子与催化剂生成络合物FeIIIRn参与了催化反应的电子转移,形成光化学反应循环。