铁路货车Z1修多功能作业车集成化研究

国家能源集团将铁路货车“状态修”具体细分为4个级别,该文针对Z1修整备线存在的问题进行调研与分析,对闸调器调整、更换支撑杆、更换旁承滚子和更换钩托梁尼龙磨耗板等作业的快捷工装,以及将上述多套工装的模块化集成整合技术进行研究,提供Z1修多功能作业车及配套装备整体实施方案。该文提出的Z1修多功能作业车具有模块化、集成化、高效运行、安全可靠和多功能灵活柔性化作业等特点,可以为铁路货车Z1修装备线优化升级应用提供参考。

腔镜手术器械模块化分类管理模式构建及效果研究

目的:基于模块化分类管理理念构建分级管理模式,提升腔镜手术器械临床应用质量。方法:根据腔镜手术器械临床使用情况将其分为通用型、专用型和特定型,制定分段管理、联合管理和专项管理相结合的管理方法,形成模块化分类管理模式。选取医院收治的400例腔镜手术患者和对应的400套次腔镜手术器械包,按照腔镜手术器械管理模式不同将其分为对照组和观察组,每组各200例患者和对应的200套次器械包,对照组腔镜手术器械采用常规化统一管理模式,观察组采用模块化分类管理模式,对比两组器械质量、诊疗效果进行比较,自制调研问卷,对器械服务水平进行比较。结果:观察组器械部件损坏率、备件差错率和使用故障率分别为0.5%(1/200)、3.0%(3/200)和0.0%(0/200),均低于对照组,消毒合格率为99.0%(198/200),高于对照组,组间差异有统计学意义(χ^(2)=15.969,χ^(2)=12.623,χ^(2)=5.063,χ^(2)=4.581;P<0.05);观察组器械在普通外科、泌尿外科、妇科和胸外科使用中的相关感染风险率分别为4.00%(2/50)、4.41%(3/68)、2.17%(1/46)和0.00%(0/36),均低于对照组,组间差异有统计学意义(χ^(2)=4.288,χ^(2)=5.234,χ^(2)=4.148,χ^(2)=7.169;P<0.05);参与调研的手术科室医护人员对观察组腔镜使用便捷性、疾病治疗效果和临床安全性满意度评分分别为(18.89±0.93)分、(27.94±1.97)分和(19.01±1.02)分,均高于对照组,组间差异有统计学意义(t=4.372,t=5.592,t=3.903;P<0.05)。结论:模块化分类管理模式能够提高医护人员使用腔镜手术器械的规范性,降低腔镜手术器械的安全风险和感染风险发生率,提升临床诊疗服务水平。

基于强化学习的模块机器人故障自修复方法

针对晶格式模块机器人的鲁棒性设计问题,提出一种基于强化学习算法的故障自修复方法。该方法将系统内以空位填充为目标的自修复过程转化为以包含空位的子群模块运动为手段的系统自重构过程。同时,基于强化学习算法提出一种离散方式下的空位移动路径规划,并按此引导空位在系统内穿行。仿真试验结果表明,该故障自修复方法的有效性在晶格式模块机器人系统上得到了验证,且可广泛应用于其他同构模块机器人系统。

基于进化硬件的自修复TMR系统设计及其可靠性分析

将进化硬件与传统TMR容错设计思想相结合,提出了一种具有在线自修复功能的自修复TMR系统设计方法。该系统具有多重容错和修复机制:总体采用TMR,可自动检测到故障模块;系统中每个模块均采用组件备份法,可通过组件切换法快速修复模块故障;而模块中每个组件也可通过进化进行修复。因而具有更强的容错能力和更高的可靠性。以具有片内三模冗余的2 bit乘法器为例进行了验证。最后,给出了该系统的可靠性模型,推出了可靠性计算公式,从理论上对该系统的可靠性进行了分析。结果表明:该系统能有效修复stuck-at故障,具有更长的使用寿命和更高的可靠性。

使用FPGA设计高可靠SpaceWire路由器

为了提高系统的可靠性和可用性,提出一种基于静态随机存取存储器(Static Random-Access Memory,SRAM)型现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的SpaceWire路由器设计方法。路由器通过系统级三模冗余技术加固,采用基于位流重定位的动态部分刷新技术修复系统中发生的软故障,并提出一种基于工作输入和健康现态的实时状态同步方法,以确保故障模块修复后的状态与其他模块同步。因此,该系统能够进行错误掩蔽和自我修复。在Xilinx Virtex-5 FPGA开发板ML507上对所提出的路由器系统结构和设计方法进行实现和验证。实验结果表明,路由器的可靠性和可用性显著增加,且系统的实时性很好,能保证路由器在整个工作过程中提供正常服务而不会引起系统功能中断或延迟;位流重定位技术的采用将所需存储空间减少三分之二,同时也降低了原始位流本身故障的可能性。

晶格式模块机器人系统自修复研究与仿真

模块机器人系统由多个自主的智能模块机器人(以下简称"模块")组成。当模块出现故障时,会被系统移除并在原位置留下"空穴"。通过模块间的运动协作改变系统内部结构,可将"空穴"移至位于系统边缘的备用模块处,以实现自修复。自修复在保证系统的可靠性和鲁棒性上起到了关键的作用。模块机器人系统自修复的难点在于"空穴"路径规划,由于系统动态的故障情况和模块机器人特殊的运动特性,路径规划算法不仅需要具有动态性,且相比于自由体路径规划算法具有更多的约束。基于数字激素模型,提出一种晶格式模块机器人系统自修复算法。上述算法参考生物的激素作用机理,引入活化激素和抑制激素的概念,模块通过其周围激素浓度进行动态路径规划。仿真结果表明,对于晶格式模块机器人系统自修复问题,改进算法表现出可行的、良好的结果,可适用于大规模、多故障模块、故障动态变化的系统。

系统异构冗余容错设计研究

提出了一种新的三模异构冗余自修复系统的设计方法,设计出了异构评价函数。利用演化硬件具有自适应与自修复的功能,实现了具有N模冗余特性的三模冗余电路。首先,利用遗传算法进化出3个原始功能电路;然后,每进化出一个具有相同功能的电路进行一次非相似度评价,选择出非相似度最大的3个电路保留,并进行应用。当3个异构电路中有一个出错后,对故障电路屏蔽,可进化修复该出错电路,并重新投入运行。从而大大地提高了容错性能,且具有体积小、成本低、功耗小、不影响系统正常运行等优点。利用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)对二位比较器进行容错设计验证,分析比较了非相似度评价在异构设计中的作用与影响,实验结果证明了新方法的可行性和电路的高度可靠性。

汽车检测与维修专业的模块化教学探讨

随着科学技术的迅速发展,传统的制造业已发生了显著的变化,高职院校作为生产一线技术人才的培养基地,要求及时合理地调整教学计划,积极推进教学改革,快速高效地为现代社会培养出高质量的技术应用型人才。文章从模块化教学出发,分析模块化教学内涵和汽车专业教学中存在的问题以及汽车检测与维修专业模块化教学方法及其优点,从不同角度探讨提高汽车专业教学效果的方法。

模块化装备修理级别分析技术的研究

在介绍修理级别分析技术的基础上 ,重点分析了模块化装备修理级别分析的备选方案的建立、方案决策费用以及共亨修理资源的分摊率的解决思路 ,同时给出进行修理级别分析的实现方法。

电力设备状态检修本体信息系统的构建

该文通过使用本体论和模块化的思想对电力系统状态检修信息系统进行了划分,对信息系统的实现目标、主要思想及系统所采取的信息管理方法的研究,提出了状态检修信息管理系统的流程和实现模式。为企业有效开展状态维修的过程中进行决策和信息化建设提供了有效地平台。

基于TMR-EHW的高可靠性电机控制系统

为提高恶劣环境中控制系统的可靠性,将三模块冗余(TMR)容错与演化硬件(EHW)自修复相结合,实现基于TMR-EHW结构的现场可编程门阵列电机控制系统。该系统利用TMR快速发现和定位故障,屏蔽出错模块并保持容错运行,利用EHW进行自修复,使出错模块恢复正常工作,系统可靠性得到提高。

可自修复的模块化机器人对接系统设计

研究了新型网格型三维运动空间自重构模块机器人M-Cubes的对接系统的机构设计,在此基础上,针对该机器人的自修复性能和模块连接可靠性的不足,为其设计了一个新的对接系统。该对接系统主要由可伸缩轴和可变孔组成,通过可伸缩轴和可变孔的对中、配合、锁紧和松开可实现正常模块与正常模块、正常模块与故障模块的连接和分离,从而可实现自重构,保持机器人整体构型的完整性。对相邻模块对接时垂直锁紧机构进行了受力分析和仿真和实验的结果证实,该系统能够满足自修复的要求,连接的可靠性也更高。

基于几何特征的自重构模块机器人自修复算法

基于网格型的自重构模块机器人,研究了一种基于几何特征分布式自重构机器人的自修复算法.它用广度和深度优先算法搜索有效的运动路径,将故障模块转移到系统构型边界处释放,并用备用模块取代.分析了该算法实现任意位置故障模块的自修复过程,并优化了自修复过程中的模块运动路径.仿真结果表明,对于三维网格型的自重构机器人,该自修复算法是可行和有效的.

自重构模块化机器人的自修复算法

设计了一种三维网格型、同构式新型自重构模块化机器人M-Cubes系统,提出了一种基于故障模块位置的自重构模块化机器人的分布式自修复方法。此方法适用于网格型自重构机器人,能够实现对任意位置的故障模块的自修复,有效地解决故障模块处于机器人结构内部时自修复过程运算复杂的棘手问题,优化自修复过程中的运动路径。最后对模块的自修复任务进行了仿真,验证了该方法的可行性和有效性。

铁路列车构架组焊工艺的研发

构架是铁路列车最重要的承载部件,其质量直接影响到列车的运营安全。介绍铁路列车横梁、侧梁和构架的现有组焊工艺并进行改进,通过改变横梁、侧梁和构架的组焊顺序,实现组焊模块化,通过保证组焊精度和焊后调修等方式保证了构架上所有件的加工量均在公差范围内,消除补焊现象。

单元体结构发动机总体结构尺寸控制与分析

在单元体结构发动机中,在各小的维修单元体或大的单元体内部,通过逐级控制一些关键尺寸,来满足单元体本身互换性要求,同时满足发动机总体结构设计的要求,这也是单元体发动机设计和装配中需重点关注的问题。以国外某发动机为例,通过尺寸链的分配和必要时在内部设置调整环,使单元体内部的这些关键的总体结构特征尺寸达到一定的精度要求,贯穿至发动机总体结构设计和协调、传装及总装装配的各环节中,使发动机总体结构尺寸如转、静子轴向间隙等更加合理可靠,避免发生干涉等问题。

基于遗传算法的现场修复机床可重构设计方法的研究

现场修复机床是再制造工程的重要组成部分,其设计是一个多目标优化问题。从机床可重构性角度出发,阐述了现场修复机床设计的基本原理,提出了一种基于遗传算法的现场修复机床设计方法。在此基础上,依据多级模糊综合评价的方法对重构方案的适应性进行评价,以生成最优的机床配置,实现机床在整个生命周期内的可重构。

一种模块化的多策略模糊本体映射方法

通过分析模糊本体的特点,并结合模块化和多策略映射的优点,提出了一个面向语义Web的模糊本体模型,并针对该模型提出了一种模块化的多策略本体映射方法,以提高模糊本体映射的效率和准确率。最后对映射结果进行融合并采用迭代矫正的方法进行修复,使得映射结果更加准确可靠。

多功能汽车门板支架的设计

我国的汽车保有量正在逐年上涨,汽车总量已居于世界首位。与此同时,交通意外对于汽车的损伤事件也越来越多,车身维修在汽车维修项目中的比例越来越高。汽车门板的修复是汽车维修项目中一项常见的工艺,在汽车门板的维修中,要对汽车门板的金属材料进行充分考虑,对维修工具进行正确的选择和使用。多功能汽车门板支架就是结合实际维修过程,充分考虑钣金及喷涂工艺所需而设计的维修支架,可大大方便门板的维修工作。其次,该多功能支架可用于职业院校汽车美容等课程的实训教学,将现有产品固定类的支架变为活动类支架,可适应多种规格的汽车门板,适应于对门板进行钣金、喷涂及太阳膜贴装等工艺内容。有利于课堂实验、实训教学的开展,有利于学生动手能力的培养。

多工况巷道修复机设计及施工工艺研究

针对目前深部矿井巷道变形严重急需高效装备进行巷道修复的情况,研制出了多工况巷道修复机。该修复机集成了多种模块化组件,可对变形巷道进行挑顶、卧底、刷帮、剪切、支护、输送等修复作业。同时,通过对巷道修复机在施工过程中对不同模块组件的选用及不同物料运输系统的匹配研究,总结出一套巷道修复施工的最佳施工工艺。