优化工程操作条件的研究型实验教学

优化工程操作条件、高效节能是优秀工程师必须具备的基本职业技能。我们将优化工程条件融入研究型实验教学过程,使实验者在实验研究中掌握工程条件的优化方法,应用实验结论有效地进行工业放大,从而提高解决工程实际问题的能力。本文以离心泵特性曲线测定和转盘萃取塔HOR测定为例,展开了工程条件的优化研究,大大提高了工程研究型实验的教学质量。

工程操作中反应复杂度效应的另一种解释

本文在分析人类一般工程操作活动的基础上 ,概括出人类操作活动的实验模型为交叠作业模型 ,进而 ,经实验证实 :在人机操作界面设计中 ,若一次S→R过程中有一选择反应作业的反应集为R ,且信号识别条件相等 ,如果只降低某一操作Rj (R Rj|j=1,2 ,...,n)的复杂度不能提高Rj 的绩效 ;

探讨电厂提升热能与动力工程操作技能的方式

热力发电厂的主要工作原理是通过热能和动能之间的转换来发电,在转换过程中会产生一定的能量损失,因此必须采取相应的措施。文章主要针对如何提高热力发电厂的热能与动力工程的操作技能进行了探讨,并借鉴现有技能理论的基础上提出了一些策略。

基于卓越工程师培养的《电力工程》教学环节设计研究

在新工科建设背景下,卓越工程师的培养是推进高等学校工程技术学科教学发展的重要方向之一。本文结合《电力工程》教学实践,对面向卓越工程师培养的课程教学设计环节进行了探索。通过树立以卓越工程师培养为核心导向的教学理念,引入强化学生自主学习与创新能力、工程实践操作能力、工程师综合素质培养以及电气专业软件运用能力的培养的教学环节,以推进面向卓越工程师培养的《电力工程》课程教学环节。

人因工程分析在油田立体布置脱水站的应用

随着国内油田站场立体模块化技术发展,站场内装置集成度进一步提高。为了研究人因工程(HFE)在此设计模式中的应用方法及适用性,以油田立体布置脱水站为例,描述了使用结合其他风险分析方法的人因工程对油田站场及其核心模块化装置的应用分析,包括方法流程、应用过程及成果,并对人因工程分析的适用范围及应用前景进行了阐述。通过VCA阀门关键性分析结合3D模型审查,提出3条总体建议和25条具体修改建议,解决了立体模块化装置布局拥挤、操作困难、维修不便等多项问题;利用HFE HAZOP (人因工程危险与可操作性)分析专用引导词进一步分析出装置存在的人为因素或人因工程设计不合理可能引发的操作风险,给出4条合理化建议,完善工艺安全分析内容,有效降低了油田站场运行过程中的整体风险,为后续人因工程在石油化工行业,特别是高集成度模块化装置设计中的深入应用提供技术经验和支撑。

基于立体视觉的遥操作工程机器人自主作业系统

建立了基于立体视觉技术的遥操作工程机器人自主作业控制系统。采用立体视觉技术实现对目标物体的形状自动识别与空间定位,进行了遥操作工程机器人运动学方程求解、运动轨迹规划与控制的研究。针对液压伺服控制系统具有非线性、参数不确定的特点,设计了模糊控制器。最后,在遥操作工程机器人实验台上进行了自主作业控制实验。实验结果表明,所构建的基于立体视觉技术的工程机器人自主作业控制系统,能够完成初步的自主作业任务,且作业过程比较流畅。

遥操作工程机器人p-f力反馈控制方法

结合液压主、从遥操作工程机器人的特殊性,在分析已有控制方法的基础上,应用阀控液压马达和力传感器构成新型液压力伺服控制器,形成p-f结构主动力反馈双向伺服控制系统。代替以位置误差、位置误差的变化率或其组合形成的p-p型被动力反馈控制结构,在工程机器人双向伺服控制系统中应用主动力反馈结构。在空载和弹簧负载情况下,分别进行了力、位置跟随性能实验,实验结果表明,p-f型力反馈控制方法既能保证从手对主手的位置跟随精度,又能使主手准确连续地跟随从手受力情况,改进了遥操作工程机器人力反馈的性能,提高了力反馈透明度。

遥操作工程机器人改进力反馈控制方法

针对力觉临场感遥操作工程机器人双向液压伺服控制系统,在采用p-f型控制结构时,容易产生反馈力冲击问题,提出了基于T-S型模糊推理逻辑构造一个非线性模糊变增益力反馈系数,构成改进的力反馈控制方法。设计了RBF-PID型参数可调控制器,形成双向液压伺服控制系统,通过实验验证了改进方法的有效性。实验结果表明,改进的力反馈控制方法既能保证从手对主手的位置跟随精度,又能使主手连续的跟随从手受力情况,减小了反馈力冲击现象,增加了力反馈的平顺性。提高了力反馈遥操作工程机器人系统的操作性能和透明度。

遥操作工程机器人力觉双向伺服控制系统

针对并行机构的力反馈双向液压伺服控制中所存在的反馈力冲击大及位置跟随差的问题,提出了一种以主、从手之间的力偏差作为主动端控制信号,位置偏差和力偏差形成从手控制量的改进并行型力觉反馈控制算法;结合遥操作工程机器人主从控制的特点,建立了该算法的动力学模型;搭建并分析了两自由度双向伺服控制实验系统。实验结果表明,该控制算法明显改善了主、从控制系统的操纵性能,操作者能够获得真实的力觉临场感,同时具有控制简单、收敛速度快、实时性好的特点。

主从遥操作工程机器人的虚拟触觉反馈

虚拟现实技术的应用,改善了传统的主从遥操作工程机器人系统的作业效率。但操作过程中如不能正确处理虚拟环境下工程机器人与障碍物或地面碰撞等危险情况,易造成真实工程机器人倾覆。因此,在虚拟的工程机器人抓手端部不同运动方向上安装假想弹簧,当虚拟环境下的工程机器人抓手与障碍物或地面接近时,假想弹簧变形获得触觉反馈力给操作者以危险提示,并在主从遥操作工程机器人实验台上进行了实验。实验结果表明:通过在虚拟工程机器人上安装假想弹簧产生触觉反馈力,可有效地避免真实工程机器人与障碍物或地面硬接触,减少倾覆事件的发生。

行动导向教学法在《食品工程单元操作》教学中的应用

行动导向教学法是能力本位的教学法,在实践性较强的课程教学中使用效果较好。以食品工程单元操作作为教学项目,以"食品生产"的工作过程为导向设计课程。根据食品生产的特点,灵活采用项目导向、任务驱动、理实一体化、仿真实训、工学交替的教学模式,培养学生的职业能力。

工程操作一体化有利于高温高压钻探

本文以Amoco马塔戈达636号岛第一口探井为例，论述了策略的形成、应用及取得的成就，详细讨论了策略的三个关键因素──计划、革新和协作。

国家精品资源共享课《食品工程单元操作》课程改革与实践

针对国家精品资源共享课建设的意义,通过"校企合作"为平台、以提高学生的职业能力为教学目标、以兼顾"就业需求和发展需要"为原则的课程设计思路,在课程的内容建设、教学模式建设、考核方法等方面的进行改革与实践,完成了高职《食品工程单元操作》国家精品资源共享课建设。

加强电类专业工程实践操作训练培养大学生创新能力

针对现代教育的发展,指出了传统教育方式和方法的一些弊端。对电类专业本科教育中推行素质教育进行阐述,对工程实践操作基地进行论证,提出了四个层次的实验模式,将课程教学改革和素质教育结合起来,以培养学生的创新能力。

遥操作工程机器人双目视觉定位

针对遥操作工程机器人的视觉定位问题,提出一种基于神经网络的双目立体视觉定位方法。利用工程机器人特征点的二维图像坐标和三维世界坐标建立成像系统的神经网络模型,据此在线获取机器人的位置信息。该方法不需要求出摄像机的内外参数,同时无需考虑镜头的畸变和两相机的相对位置关系,而是隐含在神经网络中,这将简化定位计算的复杂性。实验表明,该方法简单有效,定位精度满足工程要求,可为网络环境下遥操作工程机器人的位置反馈控制提供技术参考。

基于姿态辨识的遥操作液压工程机器人视觉提示

针对遥操作液压工程机器人视频传输时延问题,提出一种基于姿态辨识的遥操作液压工程机器人视觉提示方法。利用摄像机获取遥操作液压工程机器人图像,通过关键点识别堆叠沙漏网络(KPR-SHN)模型和姿态辨识神经网络(AR-NN)模型,获取遥操作液压工程机器人液压缸的位移,依此驱动虚拟工程机器人实现对操作者的视觉提示。实验结果表明:该方法简单有效,误差小于8%,可为基于虚拟现实的遥操作工程机器人的视觉提示系统设计提供指导。

遥操作工程机器人运动觉提示平台的设计与实现

为了将远端工程机器人的运动信息反馈给操作者,更有效地完成遥控作业,设计一种遥操作工程机器人运动觉提示平台,给出一种三自由度运动觉提示方法。通过检测机器人运动信息及对平台进行运动学逆解,获取平台运动的控制信号,通过电液比例控制系统,控制平台跟随机器人运动。实验结果表明:该平台可实现对远端工程机器人运动信息的反馈,跟随特性良好,结构简单,对工程应用型远程操作机器人的设计有参考作用。

基于OpenCV的遥操作工程机器人双目视觉定位技术

针对当前遥操作工程机器人双目视觉定位技术匹配精准度低,导致定位误差过大的问题,提出一种基于OpenCV改进的遥操作工程机器人双目视觉定位技术;在分析HSV色彩空间后,建立适合工程机器人的颜色特征识别空间体系,通过分析图像特征及运动坐标确定圆形光点,利用提供的靶点目标,创建模板后通过双目视觉获取具有靶点特征的其他图像,将图像代入OpenCV技术函数库中;在OpenCV技术函数库中通过光流法对图像进行函数匹配,应用将目标的背景模型与图像的处理方式分割开来,提取背景与干扰因素的全部信息,利用二值化阈值处理运动目标的形态,实现无干扰图像显示,确保定位结果的准确性;实验结果表明,基于OpenCV的遥操作工程机器人双目视觉定位技术能够有效提高匹配精度,降低定位误差,具有一定的实际应用价值。

基于人机工程学的工程车辆操作台优化设计研究

在工程车辆中,操作驾驶室是与驾驶人员活动联系最为密切的一部分,是人—机—环境关系的集中体现。工程车辆操作室设计应满足各种体形驾驶人员的操作舒适性与视野要求。人际工程学作为一门新兴学科,将其引入工程车辆操作室设计,能够有效改善工程车辆操作条件,提升驾驶人员的操作舒适性,满足驾驶人员的视野要求。基于此,本文在分析人机工程学在工程车辆操作室设计中的应用优势的基础上,对基于人机工程学的工程车辆操作室优化设计展开积极研究,以期通过优化工程车辆操作室设计,构建驾驶人员与工程车辆之间的和谐关系,为工程车辆设计提供新的思路与发展方向。