一种智能拼装机器人的创新设计

设计了一款人机互动、具有多种娱乐功能、易拼装的仿蟹玩具机器人。产品采用模块化创新设计,便于儿童进行拼装娱乐;通过手机进行远程操控,以多电机驱动实现螃蟹多轨道移动,同时实现多种娱乐功能。该新型模块化拼装机器人在拼装设计、连接结构、人机交互等方面具有一定的创新性。

加工中心刀具智能拼装

加工中心刀具管理是目前国内外生产管理中的一个技术关键，本文介绍了郑州纺织机械厂的加工中心刀具管理系统，着重阐述了其中的智能拼装技术。

大长细比预制中隔墙智能拼装设备研发

针对上海机场联络线盾构隧道大长细比预制中隔墙拼装施工的技术难题,首先阐述预制中隔墙的构造特点,提出中隔墙智能拼装设备的研发思路,详细介绍中隔墙拼装设备的细部构造;之后分析中隔墙的姿态控制,提出姿态控制指标;最后采用所研发设备进行中隔墙拼装施工,总结相应的施工方法。结果表明,所研发的拼装设备可实现中隔墙的抓取、翻转和精调等功能,且在极限工况下满足拼装要求,施工效果良好,可为后续类似工程提供借鉴。

复杂钢结构杆件预拼装与施工误差控制技术

针对复杂钢结构杆件安装问题,本文提出了基于全站仪测量数据的虚拟预拼装技术,该技术可以提前预知杆件安装误差是否可以控制在规范要求之内,同时针对现场安装问题,分别提出了截面误差和径向误差的控制方法和纠正措施,相关安装施工方法和经验可为类似大型钢结构工程安装提供参考。

基于BIM+GIS+IoT的装配式桥梁全过程数字建造体系研究

对装配式桥梁数字建造的体系化研究,提出基于BIM+GIS+IoT的装配式桥梁全过程数字建造体系,将数字建造过程总体划分为四大阶段,包括三维设计、数字生产、智慧运输、智能拼装,通过精细化BIM建模进行装配式桥梁三维设计,应用数字生产理念和构件成套生产工艺进行装配式桥梁预制构件工厂化生产,利用以GIS和IoT为核心的智慧运输提供构件全流程智慧运输管控,基于IoT智能拼装将拼装技术与数字建造深度融合,助力桥梁工程领域实现装配式桥梁数字建造。

穿行式弧形件安装机在施工中的应用

文章介绍了穿行式弧形件安装机的结构、性能参数及运行原理。对比传统中间箱涵预制加边箱涵现浇施工工艺,采用弧形件安装机拼装预制弧形件具有施工效率高、成型效果好、劳动强度低、经济效益高等优点。结合上海机场联络线11标全预制拼装施工实例,弧形件安装机接入盾构机上位机,通过机身传感器及全站仪实时监测并记录弧形件拼装姿态,实现全自动、半自动、和手动拼装,精度完全符合设计需求,证明了弧形件安装机的研制是完全成功的。弧形件安装机的应用极大的提高了隧道施工的智能化进程,实现了与盾构管片同步安装,也符合现代隧道施工建设的发展趋势。

基于点云数据的大型复杂钢拱桥智能虚拟预拼装方法

基于点云数据的虚拟预拼装主要包括点云数据采集、拼接控制点提取和拼接控制点匹配。针对完整点云数据存在采集困难、处理成本高等问题,提出用局部点云数据代替完整点云数据进行虚拟预拼装的策略;针对目前拼接控制点提取存在依赖专用软件、效率低且主观性大等问题,基于随机采样一致性、霍夫变换等经典算法和图像处理技术提出大型复杂构件横截面和侧面点云数据的拼接控制点智能提取方法;针对拼接控制点对应关系需人工设定的问题,基于超四点快速鲁棒匹配算法、迭代最近邻算法和广义普氏算法提出拼接控制点智能匹配方法。以大型复杂钢拱桥为例,采用所提的方法对拱肋牛腿-拱间横梁节段和拱肋节段-拱肋节段进行智能虚拟预拼装。工程应用结果表明:所提出的智能虚拟预拼装方法不依赖专用软件、效率高、自动化程度好。研究成果可为钢桥施工质量和安装效率的提升提供理论和算法支撑。

基于点云和BIM的大跨钢桁架虚拟预拼装应用研究

大型复杂钢结构具有构/部件数量多,焊接、栓接工作量大,施工工序多等特点。传统的预拼装方法成本高、效率低,难以满足大型复杂空间结构的要求。针对该问题,提出基于BIM和三维激光扫描技术的大型复杂钢结构虚拟预拼装方法。以西部(重庆)科学城科学会堂项目为工程背景,对屋面圆管桁架和大跨度楼面桁架智能化施工流程进行研究,提出了技术路线和方法流程。针对工程常见的圆管桁架,提出采用基于随机采样一致性算法、拉普拉斯-滚球混合检测算法的拼接控制点提取方法;针对形状规则的楼面工字钢桁架和牛腿,提出采用有向包围盒法获取拼接控制点;为获取施工质量检测数据,提出采用基于k近邻算法、主成分分析算法和基于区域准则的边缘检测算法完成对接口角点的智能提取。结果表明:将BIM和三维激光扫描技术相结合的技术路线对圆管桁架和工字钢桁架的虚拟预拼装均取得了较准确结果;采用提出方法获取的圆管桁架基准点,配合基准点全排列算法进行粗配准,再通过迭代最近邻算法进行精配准,从而获得较高的配准质量。

微机 CIMS 环境下的工具管理系统

工具管理是ＣＩＭＳ中的重要组成部分，而加工中心刀具的调配使用管理是生产管理中的一个关键技术，也是国内外的研究焦点。本文介绍了郑州纺织机械厂的工具管理系统。

基于CAXA三维实体平台的数字化定制设计系统关键技术研究

在介绍和分析了个性化产品三维数字化定制设计的发展和应用情况的同时,结合现代信息技术的发展,提出了基于CAXA的数字化定制设计系统体系框架,针对定制设计完整流程进行了深入研究和探讨,并建立了系统模型。随后以手机系列产品为应用对象,设计和开发了原型系统,并对基于CAXA的数字化定制设计系统的应用发展前景进行了展望。

基于轮廓测量仪的K形盾构管片位姿测量方法

针对K形盾构管片智能拼装问题,提出基于4组激光轮廓测量仪的位姿检测方案,并推导K形盾构管片位姿测量算法。该算法可根据圆弧边两个检测点和侧斜边两个检测点确定K形管片3个特征点的坐标,进而确定管片坐标系与拼装机器人基坐标的位姿关系。根据获得的K形盾构管片位姿信息,设计眼固定构型的伺服控制律。在实验室环境中控制智能管片拼装机器人,成功实现了K形盾构管片的高精度快速伺服拼装。

基于韧性理论的盾构隧道智能建造

以盾构隧道为主的城市轨道交通在"十三五"期间已取得了跨越式的进步,盾构掘进设备在智能化方面取得了飞速发展,但隧道结构设计、结构制造和现场管片拼装的智能化方面,仍需要大的创新与突破。面对建设韧性智慧城市的战略目标,盾构隧道还存在系列问题亟需解决,如对于新材料的物性认识浅、理论少;传感的布置缺乏针对性,监测感知差;隧道管片拼装大量依靠人工,误差大。解决这些问题的关键在于构建一个基于韧性理论的智能化盾构隧道建造系统,通过利用材料和结构的韧性特点,结合计算机等信息技术,采用韧性设计、智能感知、智能制造、智能拼装等一系列措施,使得隧道结构中的材料可智能感知、结构可精准监测、数据可实时孪生、信息可高效管理、制造可自动操控、过程可全域感知、模型可动态调节、管片可智能拼装,最终实现韧性城市的盾构隧道智能化建设。