钢拱架封口机构抓取模块传动性能分析及优化设计

目前隧道掘进机（TBM）施工过程的钢拱架安装均采用人工操作的形式完成,作业环境非常恶劣,导致钢拱架支护效率低、劳动强度大、施工风险高。为此,笔者及其所在团队前期设计了一种钢拱架快速封口安装机构,用于代替人工完成钢拱架的封口作业。抓取模块作为该封口安装机构中直接与钢拱架接触的核心部件,需要具有足够的传动性能,以满足夹持作业需求。为此,文中基于螺旋理论,建立了其运动学模型,推导了输入旋量和输出旋量之间的虚拟系数,研究得到了抓取模块的传动性能,并提出了相应的传动指标;在此基础上,建立了抓取模块的尺寸参数优化模型,结合钢拱架封口件的实际抓取需求,得到抓取模块各尺寸参数的优化结果如下：卡爪与连杆的初始夹角α=88°、导杆的初始位置lFJ=170 mm,导杆运动范围0～63 mm。利用ADAMS软件对抓取模块从夹持到张开的姿势变化过程进行分析,得到以下结论：卡爪末端间的距离从50.0 mm逐渐增加至234.6 mm,满足抓取空间需求;输出扭矩呈先增大后减小的趋势,卡爪完全张开时扭矩最小值为21.23N·m,满足输出扭矩需求。钢拱架封口成环的样机实验表明：抓取模块尺寸参数的测量值与计算模型仅相差4....     

基于邻域漂移的点云法向估计算法研究

随着三维激光扫描仪的改进和普及,获取三维点云数据的方式越来越方便.法向量作为点云数据不可或缺的属性之一,在诸多算法中具有重要作用.由于受到噪声、离群点、非均匀采样等因素的影响,准确快速估计尖锐特征点的法向量仍然是具有挑战性的.提出基于邻域漂移的点云法向估计算法,实现准确快速地对尖锐特征点的法向进行估计.首先,对当前点的...     

11相无刷励磁机故障工况的谐波分析

采用快速傅里叶变换(FFT),分析11相无刷励磁机样机故障工况的谐波问题,给出输出负载电压的直流分量、基波和25次以下的谐波计算结果.结果表明,断相故障下,负载电压各次谐波有相似的变化规律,但断开的相数不同,总谐波畸变率不相同;一相断开运行,负载电压与一个二极管支路断开负载电压的谐波变化规律不同;二极管支路短路时,负载电压总谐波畸变率相当严重.     

基于改进RRT*算法的移动机器人路径规划

为解决渐进最优快速扩展随机树(RRT*)算法在特殊环境下(如狭窄通道)路径规划存在的内存占用多、规划效率低等问题,提出了一种基于目标约束采样和目标偏置扩展的改进R RT*算法.首先,在采样上引入目标偏置策略,并对每次采样进行位置约束,使采样的目标导向性更强.然后,在新点扩展上摒弃了已有算法单纯朝着采样点扩展的思路,通过...     

电液比例控制技术在快速深拉伸液压机中的应用

目前快速深拉伸液压机大多采用液压开关式控制系统,它存在着响应速度低、冲击振动大及拉伸件废品率高等问题。文章在比较了3种液压控制技术性能及特点的基础上,设计了一种快速深拉伸液压机的电液比例控制系统,使压边力的变化符合了拉伸工艺要求,滑块速度转变平稳,较好地解决了上述问题。     

基于Web Services的电子采购支持系统框架研究

快速采购需求一直是生产企业关注的重点,基于Web Services的构建电子采购支持系统(WSEPSS)能够对快速采购进行实时、动态的支持,从而可以大幅度提高B2B供应链中的电子采购效率;该文给出了WSEPSS的系统框架结构及功能Agent组件设计,并进行了应用实验及实时性和动态性分析.     

基于FPGA的基-16FFT模块的实现

阐述了采用Alter公司的StratixⅡ系列FPGA设计高速FFT处理器的实现方法及技巧;充分利用其芯片的硬件资源,减少复杂逻辑,采用流水方式对复数数据实现了FFT运算;整个设计采用流水与并行方式尽量避免“瓶颈”的出现,提高系统时钟频率,达到高速处理;实验表明,此处理器既有专用ASIC电路的快速性,又有DSP器件灵活性的特点,适合用于高速数字信号处理。     

Loewner矩阵Moore-Penrose逆的快速算法

给出了求以秩为n的m×n阶Loewner矩阵Moore-Penrose逆的快速算法,该算法的计算复杂度为O(mn) O(n2)。     

便携式高精度相位差测量系统设计及实现

为解决远距离同轴传输线长度的便携式精密测量问题,以STM32G4单片机为控制核心,利用快速傅里叶变换(FFT)算法,完成了便携式高精度相位差测量系统的软硬件设计。深入探究了误差产生原因及提高测量精度措施,实现了同轴传输线中同频正弦信号相位差的精密测量,通过计算获得了待测传输线的准确长度,测得的相位差及长度数据由OLED液晶屏显示。经多次系统调试测量,由所获得数据表明,相位差测量精度可达0.05°,且系统体积小、成本低、便携带。可用于远距离同轴传输线长度的准确测量和鉴定其品质,在精密测量领域前景良好,具有很好的借鉴价值。     

热电热泵与热虹吸管组合的新型热水器的研究

研究了一种热电热泵与热虹吸传热组合的新型快热式热水器.首先,以丙酮为工质,以挠性不锈钢波纹管为蒸汽管和冷凝液管,对一种新型的平板分体式热虹吸装置进行了实验研究,得到了最佳充液率、表面温差分布等性能参数.在此基础上,将热虹吸装置、热电制冷模块、内翅片平板型散热器等进行系统组合为一种新型快热式热水器,对系统各部件的匹配进行了优化,并对各环节进行了传热强化.参照相关技术标准,建立了样机性能测试系统,样机比普通电热水器节省电耗38%以上.该组合型样机具备双循环型热电热泵热水器节能、环保、安全等优势,但比后者系统更为简化,并消除了制约系统整体寿命的瓶颈,更具备技术优越性和应用便利性.