基于直驱并联机构的六自由度振动校准系统研究

直驱并联机构六自由度振动校准系统可以实现高精度和多自由度的运动模拟和校准,具有良好的应用前景。为了解决平台驱动关节滑块位置跟踪精度低的问题,对该机构进行动力学力矩前馈补偿分析。利用虚功原理建立该机构动力学模型,提出一种基本伺服算法与动力学前馈补偿相结合的控制策略。在实验样机上进行力矩前馈补偿,实验结果表明,在开放伺服程序增加力矩前馈补偿后,可以降低该机构在运动时的跟随误差,进行不同幅值单自由度正弦运动时,跟随误差分别下降40.32%、39.04%、43.24%、48.19%。并对振动台进行了性能检测,在平台基础上,搭建激光测量系统和数据采集模块,进行传感器校准和性能分析,平台横向振动比较小,谐波失真度均小于2%,平台具有较好的稳定性和性能。

融合改进A^(*)算法与动态窗口法的煤矿足式机器人路径规划

为提高煤矿足式机器人路径规划算法的运行效率、搜索精度及避障灵活性,提出了一种融合改进A^(*)算法与动态窗口法(DWA)的煤矿足式机器人路径规划方法。首先对A^(*)算法进行改进,通过去冗余节点策略减短规划路径的长度,通过改进邻域搜索方式和代价函数提高路径规划速度,采用分段二阶贝塞尔曲线进行路径平滑。将改进A^(*)算法规划出的路径节点依次作为局部路径规划DWA的局部目标点进行算法融合,筛选邻近的障碍物节点,从而再次缩短路径长度,并通过调整DWA代价函数中的权值比例提升避障性能。针对机器人遇到无法避开的障碍物而陷入“假死”状态的问题,以当前初始点为起点,重新调用融合算法,即重新进行全局路径规划,将得到的新节点代替原有的局部目标点,按照新路径进行后续工作。仿真结果表明:在保证机器人行走安全稳定的基础上,改进A^(*)算法较传统A^(*)算法的计算时间缩短了65%,路径长度缩短了24.1%,路径节点数量减少了27.65%,最终得出的路径更为平滑;融合算法进一步提升了全局路径规划能力,在多障碍物环境下能够绕开新增的动态和静态障碍物;机器人遇到“L”型障碍物进入“假死”状态时,在“假死”位置重新进行全局路径规划,更新行走路径,成功到达了最终目标点。基于融合算法的JetHexa六足机器人路径规划实验结果验证了融合算法的有效性和优越性。

本科生全程导师制:问题与对策

人才培养是大学的核心工作和基本职能。本科生全程导师制在人才培养过程中有一定优势,但也存在教师投入精力不足、因材施教实现难度大、学生主动性发挥不够等问题。为应对这些问题,可从加强组织领导与制度建设、搞好导师队伍建设、丰富指导的载体和形式、完善考核和激励机制、抓好指导内容建设、充分调动学生的主动性等方面入手,切实提高本科生全程导师制的实施效果。

基于双目视觉技术的煤矿救援机器人研究进展

针对发生煤矿事故后的环境探测和紧急救援任务,研发和使用煤矿救援机器人是提高救援效率和降低救援危险系数的关键途径,而双目视觉技术是煤矿救援机器人获取事故现场信息和实现自主避障及路径规划的前提。首先,基于双目视觉技术的实现流程,介绍了视觉测距的数学原理,归纳了目前摄像机标定领域的代表性方法,包括传统标定方法、主动视觉标定方法和自标定方法。阐述了立体视觉匹配中全局匹配算法、局部匹配算法和亚全局匹配算法的最新研究成果,并比较了3类匹配算法的优缺点。然后,在对近年来煤矿救援机器人研究文献进行分析的基础上,研究了双目视觉技术在煤矿救援机器人中的应用和发展情况。指出双目视觉技术在煤矿救援机器人领域的研究范围主要涵盖立体视觉匹配算法、模式分类与识别、视觉测量与3维重建、组合测量与定位、视觉伺服控制和基于虚拟现实技术的视觉算法仿真等方面。最后,根据煤矿非结构化环境的高动态和强干扰特点,指出煤矿救援机器人现场应用的关键是解决运动模糊和镜头污染、超广角镜头的非线性大幅畸变、弱/零照度条件等技术难题;根据煤矿救援机器人双目视觉的大视场、高精度、自适应感知等要求,提出了包括多自由度测量、多传感器信息融合、基于主动视觉的自适应感知等未来发展建议。

直线电机驱动六自由度并联机构动力学特性研究

直线电机驱动的六自由度并联机构可以实现高精度宽频带运动,在惯性单元校准、振动测试等领域具有广阔的应用前景。为了减小直线电机驱动对六自由度并联机构造成的幅值衰减问题,对机构进行动力学前馈控制分析。首先利用牛顿-欧拉法建立并联机构的动力学模型,简化动力学方程获得机构驱动力关系,在实验平台上进行实验,验证动力学模型准确性。利用传统运动学控制系统,结合动力学模型,设计一种动力学前馈控制方法,降低给定轨迹运动误差。实验结果表明,直线电机驱动的六自由度并联机构增加动力学前馈控制后,在沿X、Y、Z轴进行单自由度正弦运动时,运动误差分别下降55.5%、54.2%、59.8%。

液压支架立柱在冲击载荷作用下的特性研究

针对液压支架立柱受采场冲击载荷易于损坏的问题,建立了双伸缩立柱的冲击模型,推导了立柱的主振动方程和立柱内液体的运动方程,在此基础上,通过Solid Works软件建立三维模型,在Workbench软件中搭建了立柱-重锤冲击模型,通过多个软件间的联合仿真,得到了立柱整体及各个缸体的总变形、Y轴方向变形、等效应力和等效应变,得出冲击对二级缸的破坏性明显大于一级缸,二级缸的最大等效应变达0.45%,冲击对二级缸的破坏性最大,在立柱设计时,二级缸应采用材质好、硬度大的材料。

庞庞塔矿综放工作面远距离供液系统设计

为解决庞庞塔煤矿9#煤工作面生产中存在的煤层倾角大、供液距离远、供液压力大、防倒防滑控制难度大、频繁咬架等问题,设计了大倾斜综放工作面大流量远距离自动供液系统。庞庞塔煤矿应用该系统,解决了大倾斜综放工作面液压动力源问题,提高了效率,节约了成本。

多尺度特征融合的煤矿救援机器人目标检测模型

传统目标检测模型采用人工设计的目标特征,造成检测精度较差。基于深度学习的目标检测模型具有较高的检测精度,然而针对实时性和精度要求比较高的煤矿救援机器人应用场合,获取的图像信息较少且目标特征不明显,造成目标检测效果较差。为提高目标检测精度和速度,基于YOLO V3模型提出了一种多尺度特征融合的煤矿救援机器人目标检测模型。该模型主要包括特征提取和特征融合2个模块:特征提取模块采用空洞瓶颈和多尺度卷积获得更加丰富的图像特征信息,增强目标特征表达能力,提高了目标分类精度和检测速度;特征融合模块在特征金字塔中引入空间注意力机制,对含有丰富语义信息的高层特征图和含有丰富位置信息的低层特征图进行有效融合,弥补了高层特征图位置信息表达能力不足的缺点,提高了目标定位精度。将该模型部署在煤矿救援机器人嵌入式NVIDIA Jetson TX2平台上进行灾后环境目标检测实验,检测精度为88.73%,检测速度为28帧/s,满足煤矿救援机器人目标检测的实时性和精度需求。

机械优化设计课程实践教学项目设计

项目教学是一种以问题为导向的教学模式,而教学项目设计是项目教学的一个关键环节。针对《机械优化设计》课程特点及教学中存在的问题,以提高学生对理论知识的运用能力为目标,选取一个带传动和链传动两级传动的优化设计为教学项目,建立了优化设计的数学模型,包括目标函数、约束条件等。应用Excel软件,按照图表数据化、模型实现和解算等步骤实现对优化设计模型的求解。该软件对解决优化设计问题具有建模过程简单、优化设计计算速度快、设计资料可读性高、设计自动化水平高等优点,可以大大提高设计人员的设计效率,为优化设计的工程应用提供了新的借鉴思路。该教学项目"教、学、做"相结合,突出学生应用能力的培养,提高了学生学习兴趣和解决实际问题的能力。

高校毕业生到煤炭企业就业问题探讨

本文从煤炭企业引进毕业生的现状出发,提出了煤炭企业引进人才、留住人才的对策,对政府、高校和煤炭企业有很高的参考价值。

应用PDA系统研究喷嘴的雾化特性

应用PDA系统研究喷嘴的雾化特性 ,得出了雾粒的速度及分布 ,雾粒的粒径及分布等 ,对进一步研究喷嘴雾化特性与喷嘴结构以及喷雾特性与粉尘特性之间的关系有重要意义。

放煤口引射除尘器的设计和优化研究

从优化引射除尘器性能的角度出发,设计了实验系统,并通过科学的组合实验,确定了引射除尘器的最佳结构参数。现场试验结果表明,该除尘器降除尘效率明显提高。

高校人事档案材料收集工作探讨

本文针对高校人事档案材料收集工作存在的问题,从提高档案意识出发,明确了高校各个职能部门的归档范围,构建了以组织人事部门为主、其他职能处室和院系为辅的档案收集体系,确保高校人事档案材料及时收集归档。

提高水射流负压除尘器除尘效率的探讨

针对水射流负压除尘器除尘效率,从分子角度、依据流体力学知识研究除尘器的尘粒捕集方法和捕集效率,并推导出除尘器除尘效率的基本公式;分析影响除尘器除尘效率的主要因素,并提出合理的实验测试系统—风速测试系统和粉尘浓度测试系统;从除尘装置结构方面对除尘器进行优化改进,以求提高除尘器的除尘效率。

放煤口引射除尘器中喷嘴雾化特性的研究

该文通过射流参数系统测量出引射除尘器中关键部件喷嘴在引射筒中的雾化特性,包括雾粒大小、运动方向、速度及其分布状态,对进一步研究优化引射除尘器,提高除尘效率具有重要意义。

煤矿用硬岩巷道智能化钻装锚掘进机设计

针对目前掘进机在硬岩巷道掘进效率低、安全隐患大的问题,研制了集钻孔、挖掘、运料、锚护于一体的硬岩巷道智能化掘进装备,结合现场应用情况对掘进机关键部位进行了优化,解决了在岩石普氏系数f>6的硬岩巷道掘进中的施工效率低、速度慢、安全隐患大、施工人员劳动强度大等问题,大幅提高了硬岩巷道机械化作业水平和掘进速度,对类似条件下巷道的进一步推广应用具有重要的理论意义和工程价值。

冲击载荷作用下液压支架立柱液压系统特性研究

为了解决液压支架立柱受采场冲击载荷易于损坏的问题,利用AMESim仿真软件在构建立柱液压系统中的立柱模型、大流量安全阀模型和重锤模型的基础上,建立了立柱液压系统的冲击模型;按照国家对煤矿液压支架试验要求,对立柱进行冲击试验,研究了立柱液压系统的冲击响应特性,得到了立柱缸体内部乳化液压力峰值及变化曲线,得出在冲击载荷作用下需要加强液压支架立柱二级缸缸体强度、液压支架立柱系统达到压力峰值的响应时间与冲击质量和重锤下落高度存在一定关系等结论,从而为采煤工作面供液系统设计和液压支架设计提供重要依据。

负压除尘器内旋子式喷嘴流场特性分析

为了研究喷嘴结构与流场特性的关系,运用数值模拟方法,建立喷嘴内外流场的物理模型和数学模型,应用Fluent分析软件对喷嘴进行数值仿真模拟,得到喷嘴内外气液两相流分布情况及其压力特性和速度特性。结果表明:螺旋槽水流到达混合室时,几股水流相互混合、碰撞,加剧了水流的雾化;在水流道截面骤减的部分,压力损失严重,压力能大部分转化为水流的动能;水流的轴向速度在出口段呈现出"M"形分布,即在中心区出现空气灌入的现象;水流的切向速度呈现出"N"形分布,并具有明显的"势涡"和"涡核"现象。

非计算机专业数据库课程设计教学研究

数据库课程设计是学生掌握一定计算机知识后进行的集中实践环节,对于非计算机专业学生存在一定的困难。如何让学生通过数据库课程设计,使他们的各方面能力得到培养和锻炼,是高等学校计算机教育教学改革和培养人才的重要教育教学环节。

双伸缩液压支架立柱的冲击参数选取分析

对于液压支架立柱的冲击试验,冲击前的相关参数选取往往具有不规范性,针对这一问题,以重锤法为分析方法,通过能量法推导了75%乳化液液柱下立柱等效刚度公式,确定了冲击重锤的质量与冲击的高度,推导了双伸缩立柱缸体内的压力公式,建立了一种基于GB 25974.1-2010的液压支架立柱冲击数学模型,以ZY6000/18.5/38A掩护型液压支架立柱为例进行显式动力学冲击仿真,为立柱冲击所采取的参数试验数据提供了理论基础。