煤矿用钻孔机器人钻臂定位误差补偿研究

目前钻孔机器人位姿调节多采用手动遥控调节与人工复测结合,未实现全自动调节,开环控制精度低、自动化能力低、无法实现煤矿用探放水、防突和防冲钻孔机器人精确开孔定位与孔群全自动施工。通过分析钻孔机器人钻臂结构和动作,建立了钻臂运动学模型;通过对加工误差、机身变形、装配间隙等影响因素分析,发现采用回转减速器蜗轮蜗杆结构间隙会引起倾角和方位角误差放大,并在机身平时会引起倾角和方位角误差最大达0.85°;为消除误差,首先采用传统钻臂运动学误差补偿方法建立了钻臂静、动态误差补偿模型,利用全站仪测试关节间隙和变形量,基于补偿模型和RBF神经网络法求逆解得到误差补偿量,钻臂期望位姿与实际位姿误差的x方向平均误差为9.6 mm,y方向平均误差为18.2 mm,z方向平均误差为16 mm,满足工程应用要求;其次为解决传统全站仪试验测量的方法的复杂性和非实时性问题,提出了一种通过激光测距仪和高精度开孔定向仪组合获得位姿误差检测的方法,通过测距实时计算实际和理论倾角、方位角差值,作为误差补偿后的新倾角和方位角的控制输入量,对钻臂进行实时误差检测与补偿;最后利用传统全站仪精度检测方法对激光测距组合位姿误差补偿模型进行验证。试验表明:激光测距组合定位误差检测法最大误差差值在±0.5°以内,方位角最大误差在±0.5°以内,比未采用误差补偿前分别提高了41.1%和37.5%,满足了钻孔机器人开孔定位误差要求。在煤炭行业开展了钻孔机器人钻臂在线精确定位与误差补偿研究,对钻孔机器人精确自动开孔定位及孔群全自动施工具有重要的借鉴和指导意义。

车辆转向架转臂定位节点疲劳寿命可靠性研究

[目的]基于虚拟仿真疲劳试验技术,对某型车辆转向架的转臂定位节点进行疲劳寿命分析及可靠性评估,以提高车辆稳定性并保障列车安全运行。[方法]利用ABAQUS软件建立转臂定位节点有限元模型,获取应力应变数据;通过FE-SAFE软件设置橡胶材料的疲劳参数,进行疲劳寿命仿真分析;采用图检验法对伪失效疲劳寿命进行分布假设检验,选取最优寿命分布;利用寿命分布参数值与应力水平之间的关系拟合出适合的函数关系式,对正常应力水平下转臂定位节点的疲劳寿命进行可靠性评估。[结果及结论]转臂定位节点在正常应力水平下仅有橡胶衬套将产生疲劳损伤;橡胶衬套最下端为伪失效疲劳寿命值最低的区域,也是最先发生破坏的区域;现场试验与疲劳仿真结果验证了转臂定位节点有限元模型的准确性;确定了最优的正态寿命分布;正常应力水平下,转臂定位节点可靠度为0.9时的疲劳寿命循环次数大约为21万次。

机械臂定位外科手术辅助导航系统

介绍了一种利用机械臂定位的外科手术辅助导航系统。该系统由数字化机械臂、头部定位装置、图像处理计算机及相关软件组成。借助于患者术前的CT图像数据,可以重建患部的三维模型。手术过程中,首先利用系统标定技术建立患者头部、手术器械和患部模型之间的关系模型,同时用数字化机械臂实时测出手术器械的空间位置,从而实现手术器械的位置与CT剖面图像的叠加显示,起到辅助外科手术的作用。在综述手术导航系统研究现状的基础上,给出了该系统的结构和原理,重点介绍了该系统的几个重要组成部分,包括空间定位、图像处理与显示、系统标定等,最后通过演示实验证明了系统的功能。

C型臂定位下颈脊神经后内侧支阻滞治疗颈肩痛

通常认为颈椎病的许多不同的疼痛综合征是由颈椎及其周围支持组织结构紊乱所引起,如钩椎关节及关节突关节的退变导致椎间孔外神经根的压迫,颈神经根受到刺激而导致疼痛。但近年来不少研究认为颈神经后支在椎间孔外压迫是引起头、颈痛及肩、上肢牵涉痛的主要来源之一。

牵引床下巧用C臂定位精确植入PFNA治疗股骨粗隆间骨折

目的探讨牵引床下巧用C臂定位透视股骨头颈正侧位精确植入抗旋转股骨近端髓内钉(PFNA)治疗股骨粗隆间骨折的效果。方法对55例股骨粗隆间骨折患者,给予骨科李彬牵引床下,闭合复位,C臂定位,植入PFNA。术后测量PFNA的尖顶距(TAD)值,观察内固定的植入情况。结果所有患者术后X线摄片示骨折对合良好,TAD值角平均为(23±1.83)mm(18~25 mm)。48例得到完整回访,骨折后期均愈合,无内固定失效,术后1年回访,Harris评分优良率93.75%。结论牵引床下巧用C臂定位精确植入PFNA治疗股骨粗隆间骨折,可以提高TAD值的准确性,有助于提高PFNA的手术效果,临床效果满意。

西藏小麦地方品种“棒型小麦”并列小穗基因的染色体臂定位

三联小穗小麦 (TriticumaestivumL .concv .tripletum)是一种特殊穗型的普通小麦 ,是混生在西藏小麦地方品种中的一种特殊小麦类型 ,遗传性稳定。它是连接大麦亚族与小麦亚族的例证标本。西藏小麦地方品种“棒型小麦”就是典型的三联小穗小麦 ,有稳定的三联小穗特征。对三联小穗小麦“棒型小麦”并列小穗基因进行染色体臂定位研究 ,发现 :(1)正常穗型与并列小穗相比遗传呈显性。小麦中国春遗传背景中存在抑制并列小穗表达的基因 ;(2 )控制并列小穗的基因定位在 5AL、4BL、6BS、7BL、7DL染色体臂上 ;(3)分枝麦与正常小麦杂交后代出现并列小穗这一现象可能受 5AL和 4BL染色体臂控制。

小麦种质N9134抗白粉病基因的染色体臂定位

明确来源于野生二粒小麦的抗白粉病基因PmAS846所在的染色体臂。采用端体和SSR标记对普通小麦种质N9134携带的PmAS846基因进行了遗传分析。中国春(Chinese Spring,CS)、CS5BL双端体系与N9134杂交F1高抗白粉病,CS/N9134的F2和CS5BL双端体系/N9134//CS BC1F1抗病植株和感病植株比例分别符合期望比例3∶1和1∶1。CS 5BL双端体系/N9134//CS BC1F1 64个植株的根尖染色体核型和白粉病抗性鉴定发现,12个植株在5B染色体着丝点和抗性基因间发生了交换。PmAS846的SSR标记Xgwm67在CS第五部分同源群的缺体-四体系和双端体系的扩增,该标记在CSN5BT5D系中缺失,而在CSDt5BL系中存在。结果表明:PmAS846位于小麦5B染色体长臂上,该基因距5B染色体着丝点18.75个交换单位。

轴箱转臂定位方式对弹性节点的影响

通过整车动力学计算,分析了轴箱转臂定位方式对弹性节点的影响。结果表明,钢制螺旋弹簧侧置的布局方式,将使弹性节点承受更大的动态垂向载荷,对节点的使用寿命有较大的影响。

计算机控制凿岩钻车钻臂定位控制方案研究

与普通凿岩设备相比 ,计算机控制凿岩钻车可获得精确的断面轮廓 ,减少超挖 ,其关键在于计算机控制凿岩钻车钻臂可实现精确定位。本文提出了计算机控制凿岩钻车钻臂定位的一种具体控制方案。

典型海洋大气环境的接触网钢腕臂定位装置表面防护体系设计

通过钢结构表面防护方案研究、试验验证和运营线路试挂的方式,构建典型海洋大气环境下接触网钢腕臂的表面防护涂层体系,以保证接触网钢腕臂定位装置在可能的高温、高湿、高盐、污秽粉尘等多因素耦合环境,如近海、濒海、沿江、热带或亚热带山区等环境中在役寿命延长至15～20年。研究表明:(1)接触网钢腕臂定位装置长效防护涂层体系为热喷涂层+环氧封闭层组合的复合涂层体系;(2)所有钢腕臂组件均采用热喷涂涂层作为防护的基础层;(3)管件类外壁及精细零部件涂层体系采用高铝锌热喷涂涂层+双金属环氧封闭涂层;(4)管件内壁采用灌涂环氧涂料。

C臂定位经卵圆孔穿刺射频热凝治疗原发性三叉神经痛30例

目的探讨C臂定位经卵圆孔穿刺应用射频热凝术治疗原发性三叉神经痛的临床应用效果和安全性。方法对30例原发性三叉神经痛患者,在C臂引导下经卵圆孔穿刺,行射频热凝术治疗,温度控制在65-80℃,每次持续40-60 s,共治疗4-6次。结果术中所有患者穿刺均成功,术后全部患者疼痛缓解,无严重并发症发生。结论 C臂引导经卵圆孔穿刺射频热凝术治疗原发性三叉神经痛,可提高卵圆孔穿刺的成功率和精确性,增加操作的安全性,降低并发症的发生。

C臂定位下经皮椎弓根螺钉植入术治疗胸腰椎骨折的临床效果

目的探究C臂定位下经皮椎弓根螺钉植入术治疗胸腰椎骨折的临床效果。方法选取52例胸腰椎骨折患者于2017年1月至2018年6月展开治疗,依据接诊顺序的奇偶性将其划分为观察组和对照组,各26例。观察组选择C臂定位下经皮椎弓根螺钉植入术治疗,对照组选择后路椎弓根螺钉内固定术治疗。比较两组的椎体影像学指标和围手术期指标。结果术后1年,两组患者的后凸Cobb角均小于术前,椎体前缘高度比值均大于术前(P<0.05);术后1年,两组的后凸Cobb角和椎体前缘高度比值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。两组均无神经损伤、椎弓根钉误入椎管等严重并发症的出现,顺利完成手术,术后未发生断裂、内固定松动等情况。观察组术后离床时间、手术时间、住院时间及出血量均优于对照组(P<0.05)。结论针对胸腰椎骨折患者采用C臂定位下经皮椎弓根螺钉植入术治疗,可取得较佳的治疗效果,能加快患者的康复速度,显著改善其生活质量,临床应用价值高。

锚杆钻车钻臂定位控制方法

目前常用代数法和几何法实现锚杆钻车钻臂定位控制,存在效率低、有无解或多解情况、通用性差等问题。采用粒子群优化(PSO)算法进行机械臂定位控制具有编程简单、搜索性能强、容错性好等优势,但易陷入局部最优解。目前基于改进PSO算法的机械臂定位控制整体寻优效率较低,寻优时间过长。针对上述问题,在精英反向粒子群优化(EOPSO)算法基础上,引入混沌初始化、交叉操作、变异操作和极值扰动,设计了混沌交叉精英变异反向粒子群优化(CEMOPSO)算法。采用标准测试函数对PSO算法、EOPSO算法、交叉精英反向粒子群优化(CEOPSO)算法、CEMOPSO算法进行测试,结果表明CEMOPSO算法的稳定性、精度、收敛速度最优。建立了锚杆钻车钻臂运动模型,采用CEMOPSO算法进行钻臂定位控制,并在Matlab软件中对控制性能进行仿真研究,结果表明:在相同的迭代次数和误差精度约束条件下,采用CEMOPSO算法时钻臂位置误差和姿态误差从迭代初期即具有极快的收敛速度,且位置误差和姿态误差均小于其他3种算法,误差曲线较平稳,最大位置误差为0.005 m,最大姿态误差为0.005 rad;设定位置误差为1 mm、姿态误差为0.01 rad时,CEMOPSO算法的平均迭代次数为343,位置误差为0.1 mm、姿态误差为0.001 rad时平均迭代次数为473,在相同的定位精度条件下,CEMOPSO算法的收敛速度和稳定性优于其他3种算法,满足工程应用要求,且求解精度越高,其优越性越突出。

高速动车组转臂定位橡胶节点刚度对车辆动力学性能影响

对京沪和武广高铁运用的CRH3型动车组上服役120万km达高级修的3家转臂节点进行静刚度测试,分析不同生产厂家转臂节点在不同运行线路上的刚度变化范围;在采用Simpack多体动力学软件建立并验证CRH3型动车组拖车动力学仿真模型的基础上,研究分别匹配60N和60D钢轨时,转臂节点刚度变化对车辆动力学性能的影响。结果表明:服役120万km后,转臂节点径向刚度分布范围为85.1~158.5 MN·m-1,径向刚度变化率分布范围为-38.9%~18.6%;不同厂家生产的转臂节点刚度变化存在较大差异,而在京沪与武广高铁上运用的厂家A转臂节点刚度变化范围接近;随转臂节点纵向刚度的增大,车辆非线性临界速度随之降低,横向平稳性指标、轮轴横向力、磨耗功率等指标随之增大,且60D钢轨的各项动力学性能指标均大于60N钢轨,但均远远小于安全限值;转臂节点纵向刚度大于140 MN·m-1时,CRH3型动车组对60D钢轨廓形变化更加敏感,易出现等效锥度过小引起的异常振动问题。

一系螺旋弹簧偏置的转臂定位方式的刚度研究

一系悬挂主要提供一系横向、垂向及纵向刚度。文章分析了转臂定位方式采用一系螺旋弹簧偏置的转向架一系结构特征,并建立了一系横向、垂向和纵向动力学模型。同时根据受力关系、几何关系以及能量守恒定律推导了一系横向、垂向和纵向总刚度的计算公式,并试验验证了各向刚度计算结果的准确性。结果表明:一系横向、垂向和纵向总刚度的计算结果满足设计要求,一系垂向和纵向总刚度的试验结果与计算结果相吻合。

高速动车组轴箱转臂定位节点刚度演变及安全性能分析

为研究高速动车组轴箱转臂定位节点的刚度演变,保障高速动车组安全、平稳、经济的运营,以CRH2型动车组轴箱转臂定位节点为研究对象,阐述轴箱转臂定位节点的结构组成、安装及刚度试验,探讨轴箱转臂定位节点在运营及疲劳试验前后的刚度演变过程。根据刚度演变情况进行安全性能分析,通过SIMPACK软件计算刚度变化前后,脱轨系数、轮轨横向力、轮轴横向力、磨耗系数的变化情况,并根据轴箱转臂定位节点的表面状态及刚度演变引起的动力学指标的变化,提出CRH2型动车组轴箱转臂定位节点在正常运营状态下最佳更换周期为5 a,为动车组检修及零部件更换提供参考。

动车组转向架构架转臂定位座精加工技术研究

针对动车组转向架构架加工复杂且精度要求高的问题,文章从加工设备、加工方法及加工刀具等方面进行较详细的分析,制定出合理的精加工技术方案,通过实验和小批量加工验证了方案的合理性,为类似产品精加工技术的拓展和应用以及专用刀具的开发提供了经验数据。

铁路客车用内凹式橡胶转臂定位节点比较

介绍了铁路客车用内凹式橡胶转臂定位节点的结构形式和静态性能特点,并通过与传统的平轴式和凸轴式结构进行比较,分析了该种结构的优缺点。

转臂定位节点非线性特性对动车组动力学性能的影响

橡胶弹性元件的动态特性通常与激励振幅和频率以及温度相关,针对某型号高速动车组的一系定位节点,在常温下进行了相关试验,得出了该橡胶定位节点在不同激励频率与不同激励振幅下的动态特性,在试验数据的基础上,建立了高速列车一系转臂定位节点的非线性动力学模型,并分析了其对于轮轨横向力与构架横向稳定性的影响,结果表明动车组转臂橡胶节点的非线性刚度在常温下与频率关联较弱,与振幅关联较强;采用非线性橡胶节点的动车组模型其轮轨横向力高于线性模型,其构架横向振动剧烈程度高于线性模型。