基于改进YOLOv5的飞机舱门识别与定位方法研究

机场特种车辆的自动靠机是未来智慧机场发展的必然要求,实现自动靠机的关键是对飞机舱门进行准确识别与定位;针对于此问题,提出一种基于改进YOLOv5和单目视觉的舱门识别与定位方法,通过在模型中加入了一种轻量化的卷积注意力模块(CBAM,convolutional block attention module),提高了算法对飞机舱门的特征提取能力;针对YOLOv5的重复特征提取问题,引入了空间金字塔池化结构(SPPCSPC,spatial pyramid pooling cross stage paritial connection),并改进分组卷积组数为4,提高了算法的检测精度;通过获取候选框中角点的像素,利用空间几何关系,实现了对舱门准确的三维定位。实验结果表明,改进后的YOLOv5算法mAP达到96.5%,相比原有算法提升了5.6%。在舱门前方19 m和1 m处时,实时最大定位误差分别为0.15 m和0.01 m,能够满足特种车辆靠机完成后与舱门保持5~10 cm的安全距离要求。

基于Bricard机构的客机舱门多模式运动开启机构设计

舱门相对机身全方向位姿调整是舱门与机身外表面平滑连接、机身内外可靠密封的前提。针对现有提升臂4R机构串接铰链臂机构的开启支链不能实现舱门位姿全方向调整,提出以面对称Bricard机构代替4R机构的新型飞机舱门开启支链,与平行杆机构2-S-S支链构成3支链舱门开启并联机构。分析了Bricard机构6R、4R运动模式及模式切换条件;基于并联机构方位特征集理论,进行舱门开启机构不同模式下方位特征集分析,验证了串接铰链臂面对称Bricard机构6R模式、4R模式及模式切换可实现飞机舱门提升及全方向位姿调整;机构方位特征集揭示舱门机构提升、调整和旋转运动过程具有1个自由度及选取不同独立元素的3种运动模式:6R提升运动,球面4R调整运动,铰链臂旋转开启运动。嵌入面对称Bricard机构开启机构使得舱门能够全方向进行姿态调整,为飞机舱门开启机构的设计提供了新的思路。

运动副磨损对飞机舱门触发装置可靠性及其灵敏度分析

运动副磨损是导致飞机舱门机构触发装置定位失效的重要原因。通过含磨损间隙的舱门收放机构运动仿真分析,研究了磨损间隙对舱门位置触发装置定位的影响,提出了舱门触发装置定位精度失效的极限状态方程。采用Archard粘着磨损理论建立收放机构的运动精度可靠度及可靠性灵敏度与机构工作次数之间的关系,获得了舱门收放机构的可靠度出现显著下降时的工作次数。灵敏度分析表明舱门悬挂连接处销轴处的磨损对触发装置的定位影响更为显著。

基于方位特征集的飞机侧开式登机舱门开启机构变模式运动分析

登机舱门作为大型客机的一个重要部件,其运动状态和运动模式分析对于舱门功能和运动链设计至关重要。从机器人机构拓扑综合视角,首次提出将某型侧开式登机舱门开启运动机构抽象为2条SS支路与1条◇(R//R//R//R)⊥R//R支路构成的并联机构,进行了舱门及其开启机构运动关联性研究。基于并联机构方位特征集(POC)理论,分析了侧开式登机舱门开启机构拓扑尺度约束类型特征,揭示了舱门机构提升和旋转运动过程具有1个自由度且选取不同独立元素的两种运动模式,进一步发现舱门运动模式切换的几何约束条件为:铰链臂机构转动副间距与平行杆机构杆长在水平面投影尺寸相等。结合挡块限位的舱门驱动保证几何约束条件恒定,提升了舱门模式切换的确定性及开启过程的稳定性。基于方位特征集进行的侧开式登机舱门开启过程研究为飞机舱门设计提供了新思路。

地铁信号与屏蔽门联动控制系统分析

结合广州地铁详细地介绍了地铁信号与屏蔽门联动控制系统的组成、功能,分析了其原理和联动的安全性、可靠性,并指出了在实际运行中的重要性。

飞机舱门门框开口数字化激光定位铣切工艺分析

飞机制造工艺技术的主要特点,是在研制的工艺准备和生产中需要解决许许多多的互换协调问题,传统上采用模拟量传递方法,这种互换协调方式已不能满足现代飞机"低成本、短周期和高质量"的制造需求,而以飞机三维设计模型和激光设备等先进测量装置为基础,建立和采用数字量传递的互换协调方式,是适应现代飞机研制需求的有效途径,随着计算机应用和数控技术的飞速发展,数字化技术逐渐地应用于航空工业领域,大幅度提高了飞机设计和制造的工艺技术水平。本文从装配观点,聚焦ATR72货机型飞机后货舱门门框开口铣切的关键技术和方法,研究了在铣切货机后货舱门门框开口时的互换和协调问题。参照传统的飞机制造互换和协调理论,并结合飞机数字化制造技术的特点,以数字量传递为基础研究飞机制造中互换和协调的关键工艺技术。

基于六维力控的智能动作系统设计

飞机舱门机构是飞机的主要机构之一,舱门机构功能试验是飞机结构试验验证的重要一环。该文介绍了一种基于六维力/力矩传感器控制的智能动作系统,集成六轴工业机器人、力控传感器等关键部件,用于完成舱门耐久性试验。该套智能动作系统通过机器人的力控模块接口集成六维力/力矩传感器,并在此基础上设计实现了具备拖动示教以及机器人力-位混合控制作业的软件。采用力控及轨迹跟踪记录方法,实现了机器人拖动示教功能。通过对开关门过程中接触力及力矩的期望值跟踪控制,实现了机器人开关舱门柔顺控制及保护功能。通过飞机舱门开合耐久性试验的结果分析表明,该系统可有效缩短点位示教作业周期,提高机器人开关舱门柔顺性和可靠性。