高速列车智能诊断与故障预测技术研究

综合运用列车运维产生的实时数据和历史数据,提取智能诊断模型,对车载设备运行状态进行监控和预测,是建立高速列车智能诊断和故障预测系统的思路和方法.以转向架关键轴承的可靠性监测和故障预警作为案例,系统阐述了该方法在轨道交通装备故障预测方面的应用.通过对比轴承监测系统记录的原始数据和诊断模型的预测结果,验证了该研究对于提高高速列车运行安全的重要意义和有效性.高速列车运维的长期实践表明,整体框架和建模方法对于现阶段建立系统的、分层次的高速列车智能诊断和故障预测系统具有现实的指导意义,在提高列车检修效率方面起到重要作用.     

六自由度机械臂运动轨迹自动生成方法仿真与实现

运用运动捕捉系统,结合机器人运动学方法,提出一种六自由度机械臂运动轨迹自动生成方法.首先,在运动捕捉系统下得到人手臂末端的Marker标记点的位姿信息;然后,通过数据处理得到标记点的位姿矩阵,并将其作为机械臂末端执行器的位姿矩阵,进而通过数据流通道将该数据传入机器人运动学仿真系统,在仿真系统中运用代数解法求机器人运动学逆解,并进行运动学仿真.最后,将逆解求得的6个关节角度传入机械臂本体,实现机械臂末端执行器按照运动捕捉系统下手臂末端标记点的运动轨迹而运动.仿真实验表明:该方法具有可行性.     

基于篮球课体能训练的虚拟仿真系统的设计与实现

为了解决传统篮球课堂教学存在的弊端,设计了学生运动训练的虚拟仿真系统.首先对篮球运球动作信息进行捕捉,对篮球运球动作进行三维仿真,构建人体模型图和设计人物角色,获取虚拟的篮球运动场馆以及篮球运动员的技术动作虚拟仿真结果,然后采用动作捕捉技术对虚拟仿真结果中关键信息节点的运动轨迹进行追踪,获取篮球运动员训练过程中腿部骨骼的运动轨迹,通过控制这些关键骨骼的运动轨迹来控制虚拟运动员的训练过程.实验结果表明,该系统能够获得理想的篮球体能训练效果.     

拟现实在转载点粉尘粒子扩散运动中的应用

为了解决车间转载点的粉尘控制和采取适当的除尘技术进行粉尘处理等问题,利用计算机虚拟现实反映粉尘粒子在一定空间内的运动规律,得出颗粒的运动轨迹.借助数值计算方法的得出粉尘颗粒在湍流气流中的运动轨迹方程,并应用计算机技术反映出来,给出一种直观上的视觉,在此基础上,对转载点粉尘处理工艺进行优化,同时采取有效的粉尘控制措施和除尘措施,最终达到车间粉尘处理的目的.该技术成果对转载点粉尘处理有一定的实用价值.     

时尚新品

捕捉运动轨迹产品名：活力π羽毛球拍标签：智能、运动分析1亮点：对于普通运动爱好者来说,偶尔专业一下也未尝不是件有趣的事,活力π智能球拍是基于物联网技术领域下运用MEMS高速轨迹抓捕技术研发而成的智能运动分析装备。通过集成于球拍手柄中的智能芯片,活力π羽毛球拍可以准确捕捉并记录球场上各种挥拍动作,通过蓝牙模块与手机配对,即可通过配套App实现在手机端了解球场上的运动情况了。售价：约988元人民币获取通道：www.huolipai.com.cn点评：亮瞎你双眼,现在平民都可以如此专业地分析运动轨迹从而纠正错误运动了吗？中国足球就靠你们了。     

高速列车蛇行运动分岔类型及评价方法研究

主要研究高速列车超临界和亚临界分岔蛇行运动的基本特征和评价方法.首先考虑不同轨道激励对蛇行运行分岔图的影响，并且提出一种在轨道激励的基础上增加横向脉冲的方法，然后根据极限环波幅、构架横向加速度均方根值及轮轴横向力均方根值分别对高速列车蛇行运动稳定性进行对比.针对不同高速列车进行极限环失稳后的安全性评估，分析高速列车蛇行失稳的脱轨安全性.另外，对于具有磨耗型车轮踏面的车辆，也对其蛇行运动稳定性和运行安全性评估进行了探讨.最后，在滚动振动试验台上进行了稳定性测试，比较了不同蛇行运动稳定性评价方法并验证了仿真结果.     

人机象棋对弈中棋子的快速捕捉与定位研究

针对人机象棋对弈中变动棋子的快速捕捉问题,提出了一种在动态环境下快速捕捉变动棋子的方法.首先,采用背景差分法判断出棋盘上存在运动目标,使用肤色检测和人手跟踪获取人手运动轨迹,根据运动轨迹变化判断出人手已经落子.然后,获取最新的帧图像与背景图像的差分图像,帧图像再经过肤色检测处理得到对应的运动目标图像,运动目标图像与差分图像进行差分获取最终差分图像.最后,扫描最终差分图像获得两小块白色区域坐标,在提取的帧图像中相同坐标处定位识别棋子,在人手尚未离开棋盘时完成捕捉过程.采用该方法与全棋盘扫描法进行对比实验,实验结果表明:该方法可以在各种人手操控棋子的情况下可靠地捕捉到变动棋子;相比于普通的全棋盘扫描法,棋子捕捉的效率提高了36.27%.     

高速列车座椅外观设计“特征-风格”映射机制的推理方法

分析了我国高速列车座椅设计的发展现状和未来趋势,提出了高速列车座椅设计知识的挖掘方法.结合人类的语言习惯提出了设计风格的描述和量化方法,在开展形态调研分析的基础上提取了列车座椅的关键特征属性.应用粗糙集理论实现了基于目标风格的造型特征集约减和重要度计算,从而建立了高速列车座椅"特征-风格"间的映射关系和推理方法.实例分析的结果表明,这种基于规则推理的设计方法能够达到用户对产品设计的感性需求,较以往完全由设计师主观思维所主导的设计具有更强的针对性和指导性,有助于设计师创造性思维的发散和收敛.     

未调制可见光室内定位

现有可见光定位大多采用调制光源进行定位,需要为每个光源配置额外的调制硬件,大大增加了定位系统的成本.提出一种未调制光源的定位方法,考虑单个光源和多个光源下的定位情况.用机器人上的光电二极管直接采集光信号强度,利用三边测量确定机器人的大致运动轨迹,通过卡尔曼滤波对运动轨迹进行优化.实验仿真结果表明,定位精度提高,同时定位...     

综采工作面割煤时粉尘运移变化规律的数值研究

综采工作面是煤矿粉尘的重要来源之一.为了有效治理综采工作面粉尘,采用数值模拟的方法,对粉尘在工作面的运动变化规律进行研究.结果表明:在相同粒径下的粉尘颗粒,通风风速越大,粉尘颗粒的通风降尘率越低;并提出了综采工作面产尘点后方形成粉尘快速扩散带、呼尘弥漫带、稳定悬浮带等3个粉尘运移带,其中粉尘快速扩散带作为粉尘源头,是综采工作面粉尘治理的关键区域.     

多铰接结构的现代无轨列车路径跟随研究

现代无轨列车是一种新型公路运输车辆,其融合了汽运车辆建设成本低和轨道车辆载运量大的技术优势.针对多铰接现代无轨列车车体编组多,运动自由度大,曲线路径行驶时后方车辆会偏离前方车辆的运动轨迹的问题,建立了跟随误差模型,分析影响路径跟随性的因素,提出一种曲线路径行驶的路径跟随策略.采用航向角预测跟随控制策略,设计中间车轴的铰接角和后车轴的转向角控制规律,以增量PID算法补偿阿克曼转向模型误差,提高系统稳定性.最后在圆曲线路径和"S"曲线路径工况下测试车辆各轴的行驶轨迹.仿真结果表明:车辆的位置跟踪误差保持在0.03 m以内,航向跟踪误差最大在4.5°以内,车辆具有较好的路径跟随性能.     

基于模糊聚类的车辆运动轨迹建模

为提高车辆运动行为模式的学习与分析水平,综合考虑车辆运动轨迹特点及其建模的相关要求,提出了一种车辆运动轨迹建模方法.该方法主要由轨迹模糊聚类和路径建模两部分组成,首先拓展采用改进Hausdorff距离衡量轨迹之间的几何相似性,并基于此构建了改进模糊C均值轨迹聚类算法,用于实现车辆运动轨迹的聚类;在轨迹聚类的基础上,建立了基于离散状态的路径模型,并进而提出了相应的轨迹异常检测算法.最后,在真实场景下的试验结果验证了本文方法的适用性和有效性.     

基于VQ的高速列车闸片温度状态监测方法

提出了一种利用矢量量化(VQ)算法对列车闸片温度进行状态监测的新方法.根据不同闸片温度序列设置模式库中的参考样本,进行数据训练和闸片温度数据识别与预处理,对高速列车闸片温度数据与各个参考样本进行相似性度量,最终根据VQ的思想求出欧氏距离,从而得到检测结果.结果表明:该方法误报漏报率低,响应时间快,有效消除列车闸片温度跳变的影响,能够满足高速列车闸片温度状态监测的实时性和准确度要求.     

高速列车牵引传动系统运行状态监测技术综述

高速列车牵引传动系统是典型的机电耦合闭环系统,牵引变压器、牵引变流器、牵引电机等关键部件之间密切关联,存在复杂的能量与信息变换、传递。牵引传动系统运行状态监测是保障高速列车安全运行的关键核心技术。受复杂服役工况、多物理场耦合作用、强环境干扰等不确定因素影响,闭环结构下的牵引传动系统运行状态监测存在性能退化/失效机理复杂、数据样本不充分等挑战性难题,已成为制约高速列车智能化发展的技术瓶颈。本研究针对高速列车牵引传动系统运行状态建模、异常状态监测、性能退化趋势分析及剩余寿命预测等相关方法进行了调研,分析了牵引传动系统运行状态监测技术现状和尚待解决的问题。     

面向室内环境的主动视觉即时定位与地图构建系统

提出了一个主动视觉即时定位与地图构建(SLAM)系统,能够避开障碍物,预测行人运动方向并且躲避行人,同时能够在未知环境中获得有效路径和进行稀疏三维点云地图构建.该系统由机器人平台、RGB-D摄像机和双目摄像机构成.RGB-D摄像机基于RGB-D上半身探测器进行行人检测与跟踪,同时使用RGB-D摄像机进行三维地图构建.双目摄像机通过获取深度信息寻找可通行路径.该系统实现了主动地图构建并且避免了由传统方法构建的静态地图包含行人的情况.实验验证了该系统的有效性.     

一种改进算法的光学运动捕捉系统

对光学运动捕捉系统中关键技术进行了论述，为了得到无需后期手工标注的三维数据，需对二维标记点预测和跟踪，提出了利用先验数据准确跟踪标记点的算法，采用非线性和线性结合的方法标定摄像机，计算出摄像机的外部参数和内部参数，三维重建时利用多个摄像机融合重建，提高了重建的准确率，并利用对摄像机分组的方法，降低了运算的复杂度，实验结果证明，本系统能够得到较为精确的人体运动数据。     

一种并联机器人双目主动视觉监测平台避障方法的研究

一种基于圆型轨道的双目主动视觉监测平台的建立,解决了并联机器人的"盲"工作状态问题.然而在摄像机和并联机器人的加工位置之间常常有障碍物出现,为了避免摄像机的观测视线被遮挡,提出了一种在摄像机运动空间上求解障碍区域的方法.该方法中引入了最小面积凸包围盒算法,简化了求解过程,从而能实现视觉监测平台的快速避障.算例实验表明该方法是正确、有效的.     

基于单目运动摄像机的三维物体运动参数估计

针对单目视觉监测系统摄像机和目标物体同时运动时,如何有效测量物体三维运动参数的难题,提出一种基于单目序列图像对插入虚拟视点的算法确定运动物体位姿及运动参数的方法。动摄像机连续采集运动物体的图像序列,根据摄影几何原理对摄像机和运动物体进行分析,结合本质矩阵的特性,估算空间物体运动参数。实验结果表明,该方法能够在为摄像机与目标物体同时运动的情况下,有效地估测出物体三维运动参数,且该方法简单有效,具有较高的精确度和准确性。     

螺旋桨抽吸作用下冰块运动轨迹

为研究冰桨干扰过程中桨抽吸作用对冰运动轨迹的影响,本文基于循环水槽搭建了冰运动轨迹测量平台,结合Photron高速摄像机分析软件(PFA),对不同螺旋桨转速工况下冰的运动轨迹进行试验和分析.经过对试验结果的系统分析发现:当螺旋桨转速较大、流速较小时抽吸作用较为明显,会明显改变模型冰运动轨迹,甚至发生碰撞.当模型冰体积较大、水流流速较快时螺旋桨抽吸作用影响较小,抽吸作用很难改变水流流速带来的影响,对模型冰运动轨迹影响较小.     

视频抖动矫正系统中的运动滤波

数码相机拍摄的视频往往带有因为拍摄人手的不稳定而引入的抖动,因此该文给出了一个视频抖动矫正方案,包括全局运动估计、运动的抖动分量滤除、抖动补偿3个模块。对摄像机运动模型,该文考虑了最常见的水平、垂直平动和平面转动这3个运动参数来进行全局运动估计,首先采用基于块匹配运动估计方法来得到运动参数的初始值,然后用Newton迭代法进行参数优化;从运动学的角度出发设计了一种以二次B样条方法为基础来拟合摄像机的运动轨迹方案。实验证明这种滤波器的设计方法能够很好地去除视频抖动,明显改善视频的主观效果。该方法不仅简单,而且不需要预知抖动的模式就能够确保运动轨迹的平滑。