面向非合作目标的柔性捕获器设计与动力学建模

为更好地实现对动态非合作目标的捕获,设计开发了一种多臂式柔性捕获器.这种捕获器的原理类似海葵等生物捕猎的方式,不依赖单个柔性臂的精准夹持而是靠多根臂所构成的臂群实现聚拢、挤压等动作,以完成对目标物体的捕获.基于能量守恒和动量守恒原理对非合作目标物体与柔性臂的碰撞问题进行分析,给出了发生碰撞后柔性臂与目标物体各自的运动参数.为进一步分析柔性臂的动态变形过程,采用多个线性关节和扭转关节的组合对单根柔性臂进行描述,并基于牛顿法对各离散关节进行受力分析,建立了柔性臂的动力学模型.将柔性臂整个变形过程离散为多个微小时间段运动的集合,通过动力学分析得到当前时刻的动力学参量,经过一个微小时间内的运动后即可得到下一时刻各质点的位置,迭代进行上述步骤便得到了柔性臂的动态变形过程.而后,通过实验确定单臂动力学模型的最优参数,并将参数优化后的动力学模型在不同加载情况下与单臂样机进行对比,验证了动力学模型的准确性.最后,在单臂动力学模型的基础上建立包括多根柔性臂的捕获器三维模型,进行非合作目标捕获的仿真与样机实验.结果表明:所设计的臂群式柔性捕获器能够很好地完成动态非合作目标捕获任务,所建立的捕获器三维仿真模...     

基于混合优化算法的关节臂式测量机参数标定

为进一步提高关节臂式坐标测量机等高机动性精密测量设备的测量精度,使用D-H矩阵法建立其关节坐标转换数学模型并据此推导出参数误差模型.针对非线性多参数标定问题,通过变换分析消除了最小二乘法求解时矩阵中的冗余参数,降低了计算的复杂性.设定判定准则并实现最小二乘法和模拟退火算法的混合,提出了一种基于混合优化算法的参数标定方法,解决了LM算法的初值设定和SA算法的搜索效率逐步降低的问题.实验结果表明:关节臂式测量机参数经混合优化算法标定后,参数的误差范围有了显著的缩小,单点重复性误差的平均值减小了1.746 mm,长度误差的平均值减小了0.941 mm,测量误差得到了进一步的抑制.     

清淤泵提升设备伸缩臂有限元分析及优化设计

秦山核电二期及方家山核电6台机组的PX泵房大修期间需对格栅除污机下方水室进行清淤处理,清淤过程中需用水泵将水室中的淤泥和残水抽出。把核电站PX泵房提升设备伸缩臂作为研究对象,目标参数设定为悬臂梁体积和质量,利用ANSYS Workbench进行参数化设计及求解,在总应力和总位移都有盈余的情况下,以悬臂梁截面尺寸的厚度作为设计变量进行尺寸优化,从而达到设计的要求。     

SQ12QQY型直臂式随车起重机伸缩臂窜臂现象的原因分析及改进措施

对直臂式随车起重机伸缩臂窜臂现象进行了分析,结果表明窜臂现象是伸缩臂油缸参数匹配不合理造成的。提出了伸缩臂油缸的无杆腔面积逐级递增的改进措施,实物验证其能有效地解决窜臂问题。改进措施对其他机型的随车起重机伸缩臂油缸参数设计具有借鉴意义。     

智斗椰心叶甲

也许很多人不知道,2002年,以椰风树影闻名的海南岛曾经历一场椰树"生死劫",无数椰树枯黄、死亡。造成这一惨剧的是一种外表美丽的害虫—椰心叶甲。为了拯救美丽的椰林,科学家们施展浑身解数,化学防治、生物防治,多管齐下围剿椰心叶甲。椰风海韵构筑了海南岛秀美的风光,夕阳西下,树影婆娑,最令人难忘。椰树巨大的羽毛状叶片从树梢伸出,撑起一片伞形绿冠。高大笔直的树干上端结着一颗颗圆滚滚的椰子,让人垂涎欲     

汽车悬架优化综述

本文针对含有球铰和衬套的汽车悬架控制臂优化设计进行了分析综述,确定了控制臂优化设计模型。根据分析,在采用了基于拓扑学知识的综合框架优化技术的悬架控制臂设计后,使控制臂的优化方向更为准确、工况载荷计算更加精确。采用该设计思路可以保障汽车行驶的安全性,从而提高驾驶者的行驶质量。     

融入光度信息图割的图像轮廓提取方法

图割算法是图像分割方法中一种高效最优化的计算方法,针对图像中目标物体光照不均匀导致的分割不准确问题,本文提出了一种基于光度信息的图割方法:该方法利用彩色图像的RGB值,得到像素的颜色值和亮度值,用其平均值表示像素的光度值,将图像的光度信息融入到主动轮廓模型的能量函数中,构建新的能量函数,利用最大流/最小割算法求解新的能量函数的最优解,得到目标的轮廓;实验结果证明,该方法能够使初始轮廓较准确较迅速地收敛到目标物体的轮廓。     

基于图割和Sobel算子的视频分割算法

针对前景和背景交界处对比度较低的图像分割问题,提出了基于图割和Sobel算子的视频分割算法.首先建立包括颜色分量和对比度分量的能量函数;然后对当前帧和背景求梯度,使用背景的像素梯度来减弱当前帧中背景部分强边缘的梯度值,同时对由颜色模型建立的图像进行Sobel边缘检测,将得到的边缘检测的结果应用到颜色分量和对比度分量中来增加前景和背景对比度;最后,使用图割算法,对能量函数进行最小化求解最终得到分割结果.实验结果表明,当前景和背景交界处颜色相近时,本文分割算法能有效降低分割错误率.     

硅臂加工误差对微靶装配精度的影响研究

为预测加工误差对微靶装配精度的影响,开展了加工误差对硅臂刚度及应力分布的影响研究. 基于PRO/E逆向工程对实际加工的硅臂样品建模,并搭建实验平台,建立微力与微位移关系的数学模型. 采用仿真与实验相结合的方法,对硅臂存在加工误差与无加工误差的情况下的刚度进行对比,定量预测微靶的装配精度. 研究表明为提高装配精度,必须充分考虑装配力和形位误差形成的非线性误差和非均匀应力场的影响.