工业机器人协同制造虚拟仿真实验平台建设研究——以制造产线智能化改造虚拟仿真实验建设为例

原有的工业机器人课程以单台机器人为实践对象开展工业机器人操作与运维教学,因无法搭建真实的生产环境,难以将“工业机器人技术在制造产线中的应用”这一重要环节在课程教学中有效呈现。建立工业机器人协同制造虚拟仿真实验平台是解决上述教学瓶颈的有效途径,以制造产线智能化改造虚拟仿真实验建设为例,提出虚拟仿真实验平台建设的具体功能与实验步骤,并基于B/S架构开发软件,旨在为同类实验平台的开发提供一定的参考。

基于永磁吸附的船体维护爬壁机器人设计

为了研制可适应大曲率工作环境且效率较高的爬壁机器人,代替人工对船体进行除锈抛光等工作,对一种用于船体维护的爬壁机器人开展了设计与研究。首先,对爬壁机器人的机械结构开展详细设计,该机器人主要由底盘、打磨头和可变形履带组成,并结合设计结果对其功能原理进行阐述;然后,对吸附单元的关键部件和整体框架结构开展了静力学和倾覆力验证计算;最后,利用COMSOL有限元分析软件中的AC/DC模块进行变形履带的磁吸附力分析,求得满足机器人安全工作的吸附条件,确定了以钕铁棚磁铁N35为吸附材料的可行性,并明确了用于隔振抗磨损的磁铁垫片最大厚度为3 mm时,一个磁体吸附单元最大可达34.2 N。研究结果为同类产品的开发提供了参考。

汽车保险杠用可伸展滑撬设计与研究

为了提高保险杠仓储空间的利用率,方便在保险杠生产线实现上料、喷涂、流平、运送、仓储一体化的工艺流程,设计了一种保险杠生产线用可伸展滑撬,以实现不同工位对滑撬上保险杠摆放间距的需求。首先,以某型号保险杠为对象,开展可伸展滑撬的机械系统设计;然后,利用牛顿-欧拉法建立滑撬伸展机构的数学模型,研究其运动特性和力学性能;最后,基于ADAMS建立其虚拟样机模型,对理论分析和设计成果进行验证。结果表明,可伸展滑撬设计合理,通过在不同工位的输送链上敷设轨道,可以自动调节滑撬上保险杠的摆放间距,有效提高输送稳定性和仓储空间利用率。

花生酱挥发性风味成分的鉴定

采用电子鼻法对两种知名品牌花生酱A和B中的挥发性风味物质进行主成分分析。采用顶空固相微萃取方法提取花生酱A和B中的挥发性风味物质,结合气相色谱-质谱联用技术对提取的挥发性风味物质进行分离鉴定。电子鼻法能很好的区分花生酱A和B。从花生酱A中共鉴定出62种化合物,占总检出化合物的94.68%,吡嗪类化合物含量最高,有19种,占总挥发性成分的51.86%;花生酱B中共鉴定出42种化合物,占总检出化合物的90.98%,吡嗪类化合物含量最高,有13种,占总挥发性成分的44.40%。两种花生酱中含有39种相同的挥发性风味物质,主要是吡嗪、醛类、呋喃、吡咯、酮类、醇类等化合物,相对百分含量有差别。本研究表明,花生酱主要的挥发性化合物是吡嗪类化合物,而且电子鼻结合顶空固相微萃取以及气-质联用技术可以对不同品牌花生酱的风味进行很好区分。

长江口北槽一期工程后滩槽沉积物分布特征及其影响因素

根据2000年7月和2001年5-6月份长江口北槽航道及两侧滩地进行的沉积物采样分析结果,对长江口深水航道一期工程实施后的滩槽泥沙交换情况以及在自然与工程双重影响下的沉积物分布情况进行了较为详细的讨论。长江口深水航道工程的实施,影响了长江口尤其是北槽及两侧滩地的水沙条件和沉积物分布。强劲的径流和潮流作用和风浪作用造成航槽及两侧滩地的冲淤转换及沉积物分布的变化;深水航道治理工程的实施使工程段内航槽泥沙粒径粗化,两侧滩地和工程段下游泥沙中值粒径变细,这反映了在工程实施后滩槽泥沙交换的变化。

液相色谱—串联质谱法对蔬菜和水果中丁酰肼残留量的测定

采用液相色谱—串联质谱法建立了蔬菜和水果中丁酰肼残留量的分析方法。样品中的丁酰肼在碱性条件下水解成二甲基联氨,经蒸馏、衍生后用正己烷提取,液相色谱—串联质谱法检测和确证,外标法定量。结果表明：丁酰肼在5~100μg/L范围内线性良好,回收率为77%~101%,相对标准偏差（RSD）小于10%。该方法具有灵敏度高、准确度高、重现性好的特点,更适合样品中低残留的检测。

新型轮腿式地面移动机器人的结构设计与运动特性分析

依据平行四边形悬挂机构的运动特性设计的轮式移动机器人具有良好的越障性能,通过结合摆臂和行星轮机构而设计的新型轮腿式地面移动机器人克服了原有机器人不能跨沟的缺陷,对外界非结构化的路面环境具有良好的适应能力。详述了该新型轮腿式机器人的结构特点,对该机器人的运动特性进行了分析,并利用拉格朗日方程建立了该机器人越障状态下的动力学模型。采用一组可行的结构尺寸,利用ADAMS软件建立虚拟样机模型验证了该地面移动机器人的可行性。

UPLC-MS/MS法测定乳制品中的氯霉素类药物

建立超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)法测定乳与乳制品中氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考的检测方法。样品经乙腈及乙酸乙酯提取、正己烷脱脂、C18柱净化后,通过超高效液相色谱-质谱联用仪进行检测,内标法定量。各标准溶液在0.1～10μg/L范围内呈线性相关(r=0.999),不同基质样品中添加回收率为75%～114%,检出限为0.1μg/kg。结果表明,该方法是一种准确测定乳与乳制品中氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考的检测方法。

生鲜乳中硫氰酸钠和菌落总数的风险评估研究

文章概述了国内外生鲜乳中硫氰酸盐的使用情况,对上海地区500份生鲜乳进行硫氰酸钠含量分析,对272份生鲜乳中硫氰酸钠含量和菌落总数含量进行分析比较,并对其进行风险评估研究。结果表明:①生鲜乳中硫氰酸钠含量总体符合Pearson5分布,90%的含量在0.2~3.71mg/kg之间,最大含量、最小含量和平均含量分别为9.66、0.2和1.5mg/kg。②272份生鲜乳中菌落总数含量在110~1100000CFU/mL,97.5%的含量在110~300000CFU/mL。生鲜乳中硫氰酸钠含量和菌落总数含量相关性不明显,硫氰酸钠含量未对菌落总数含量产生明显影响,R2=0.02。③基于生鲜乳中硫氰酸钠的平均含量和最大含量得到,个体每千克体重硫氰酸钠的平均暴露量和最大暴露量分别为0.0025和0.016mg。结合相关硫氰酸钠的风险评估研究,表明本研究中上海地区生鲜牛乳中的硫氰酸钠的含量属于正常的生理浓度,对人体正常膳食无健康影响。

单体式无人航行器的设计、实验及优化

论文从实用性的角度出发,对单体式无人航行器的结构展开研究,旨在提供一种能够实现水面、水下巡航的载体形式。首先,提出一种能够实现水面、水下巡航的航行器设计方案。在该方案的基础上,基于模块化设计理念,将航行器分为头舱、能源舱、动力舱、控制舱四个模块,并进行详细设计。利用Finemarine对航行器的水动力性能进行分析,得到了航行器在水中保持持续稳定状态的条件。分析的结果可作为航行器部分结构优化和控制系统设计与实现的依据。通过制作样机和下水实验,还发现了该航行器尚存在运动性能欠佳的一些缺陷;最后,针对该航行器装配和实验过程中存在的不足,提出了优化设计方案,为结构改进提供了依据。

长江口南汇嘴近岸海床近期演变分析——兼论长江流域来沙量变化的影响

长江口南汇嘴地处长江口和杭州湾的交汇处,是长江三角洲南翼向海延伸部分,是长江入海径流和泥沙进入杭州湾和东南沿海的主要输沙通道.在丰富的长江入海泥沙供应下,随着长江三角洲的向海伸展,南汇嘴近岸海床不断淤积.进入20世纪90年代,由于长江流域下泄泥沙的减少,引起南汇嘴近岸海床由淤积过程转向冲刷过程.此外,沿岸滩地的大规模的促淤造地工程,亦拦截了长江口入海的过境泥沙,从而加速近岸海床的冲刷.在今后相当长的一段时期内,随着长江流域大中型水库的不断兴建,长江入海泥沙量将持续保持在较低水平上,海床冲刷将不可逆转地持续下去,这应引起海洋工程建设部门的重视.

欠驱动步行机器人自抗扰控制系统的设计与分析

完全被动机器人具有局部稳定性,只有在斜坡上步行周期才能够收敛到一个恒定的不动点,而其他情况下,它步行周期的稳定性会被打破,难以保持步行的稳定性.针对这种情况设计了一种欠驱动步行机器人,为了提高其行走能力,开发了一种基于人体参数欠驱动步行机器人自抗扰控制系统.该控制器是结合欠驱动行走理论,基于多通道自抗扰控制方法,以"不动点"作为系统的输入状态变量,对机器人系统实现解耦控制,实现行走.利用Simulink进行建模仿真,分析结果表明:该控制器简单有效,能够帮助机器人实现欠驱动步行;在外界扰动作用下仍能快速收敛到稳定区间,大幅提升了机器人鲁棒性.

灌河河口河道冲淤演变及航道自然条件分析

通过对近20 a实测水文地形资料的深入分析,得到了灌河干流河道及出口水道的冲淤演变规律:干流河道在盐东控制闸建闸前,以响水为界上段冲刷下段淤积,建闸后,从多年平均来看上段明显淤积下段冲刷;近10 a来,陈家港以下的干流河道弯道凹岸处均为深槽逼岸的冲刷区,且处在持续稳定冲刷状态;自20世纪80年代以来,灌河口外岸滩冲刷强度减弱,近10 a来,河口外冲淤近于平衡状态。这些研究为灌河口码头、航道等工程建设提供科学依据。

杭州湾北岸漕径—柘林岸段的海堤预警分析

在分析杭州湾北岸漕径—柘林岸段海堤实测断面资料的基础上 ,利用剖面冲淤对比统计和非参数 Mann- Kendall检验对不同岸段的断面稳定性进行研究 ,以揭示海堤潜在的危险程度。结果表明 ,海堤安全警戒线可分为三级 :第 1级 :0 m等深线 ,水平距离大堤约为 5 0m;第 2级 :- 3m等深线 ,水平距离大堤约为 1 5 0 m;第 3级 :- 8m等深线 ,水平距离大堤约为40 0 m。

基于星地同测的长江口水文数据建模研究

为探索实现长江口水文、地形和生态的大范围、高频次、抗恶劣海况的高精度遥感监测技术,利用高分五号卫星,进行了星地同步监测方案试验,获取了建模所需高光谱大数据。采用函数拟合等数据建模方法,逐步建立了含沙量等水体参数的高光谱影像反演模型,并给出含沙量浓度反演模型的输出效果,最后指出后续深化研究方向。

超高效液相色谱-串联质谱法测定蜂蜜中克百威及其代谢物残留量

为快速、准确、灵敏地测定蜂蜜中克百威及其代谢物残留量,采用超高效液相色谱-串联质谱联用,建立了同时测定蜂蜜中克百威及其代谢物残留量的方法。结果表明,克百威及其代谢物在0.08～100ng/mL范围内线性良好(r≥0.9983)。在0.2～5.0g/kg范围内,平均加标回收率在86.8%～95.2%,RSD在1.4%～8.4%。用该方法测定克百威、3-羟基克百威和3-酮基克百威的检出限为0.2g/kg,测定呋喃酚的检出限为0.5g/kg,符合农药多残留检测的要求。

长江口规划生态航道建设方向研究

针对长江口北港、南槽生态航道的建设问题,通过分析区域环境特点和航道发展需求,梳理已建的长江口深水航道生态化建设情况,提出长江口生态航道建设的核心和模式。结果显示:1)南槽和北港生态航道的建设需以确保河势格局稳定为基础;2)需与滩涂保护、生态功能区域保护形成联动布局;3)需积极研发和应用生态结构,构筑“人工生态礁体”群,优化河口综合环境;4)需结合滩涂泥沙资源需求和航道建设自身筑堤用沙需求,实现航道疏浚土的资源化、生态化利用;5)需强化建设运营中科学的管控体系、生态补偿体系等。

一种新型小型地面移动机器人的结构设计和越障性能分析

传统的以轮式底盘运行的小型地面移动机器人运行效率高、速度快,但是越障能力差。利用平行四边形连杆机构和行星轮传动机构的特点,并将这两种机构应用于被动越障地面移动机器人的结构设计,能有效提升轮式小型地面移动机器人的越障能力。一定程度上,这将避免由于连杆机构出现死点而导致失效的情况发生。详述了该地面移动机器人的结构,将其越障过程动作分为不同状态,求解了其结构尺寸需要满足的约束条件,并给出了一组可行的结构尺寸。最后利用ADAMS软件针对设计尺寸建立新型小型地面移动机器人的虚拟样机模型,通过仿真实验验证该地面移动机器人的可行性及其卓越的越障能力。

电动汽车开关磁阻电机UKF软传感控制研究

开关磁阻电机驱动系统的性能对电动汽车整车动力性能和乘坐舒适度至关重要,为了提高SRD在车辆不同工况下的稳定性和敏捷性,软传感技术的研究就更为重要。提出了一种基于无迹卡尔曼滤波理论(UKF)的控制策略来估计开关磁阻电机的转子位置和速度,以取代传统角位移传感器。该策略以实测电流为状态变量,通过UT变换来传递Sigma点集的均值和协方差对电机转子位置进行估计,极大地提高了对线性化误差的克服能力。仿真结果表明该方案具备较好的预测、校正能力,可以在负载工况中实现对开关磁阻电机转子位置的精确跟踪,增强了系统的鲁棒性,保证了电动汽车的调速性能。

乳制品中乳铁蛋白的测定

采用高效液相色谱法建立了乳制品中乳铁蛋白测定的分析方法。试样中的乳铁蛋白经磷酸盐缓冲液提取,提取液经肝素亲和柱净化后,采用反相高效液相色谱柱分离,以二极管阵列检测器于280nm处检测,采用外标法定量。结果表明：乳铁蛋白在10.0～1000.0ug/mL范围内线性良好,添加回收率为75%～110%,相对标准偏差（RSD）小于20%。该方法具有灵敏度高、准确度高、重现性好的特点,适合检测机构或乳品企业日常样品中乳铁蛋白的检测。