基于群智能混合算法的应急物流路径优化研究

应急物流系统是解决突发事件的有效框架体系,如何选择合适的配送路径以确保受灾群众及时获取物资,对解决应急救援问题有重要意义。通过建立应急物流路径优化模型,考虑到使用人工萤火虫算法会产生寻优精度低以及陷入局部最优等问题,为了提高系统优化性能,参照蜂群和粒子群的群体移动规律,改进萤火虫算法的位置更新策略,引入两种群智能混合算法进行比较实验。设置距离参数和平均交通复杂度,计算物流运输路径系统消耗时间,并采取表格形式显示。实验结果表明群智能混合算法能大幅度优化应急物流路径规划模型,提高配送效率。

煤矿井下喷浆机器人关节力学特性研究

煤矿井下喷浆机器人作为煤矿智能化过程中的重要装备,为煤矿支架护栏、矿井隧道及边坡支护喷射成形提供重要的装备基础。分析了喷浆工艺,建立喷浆机器人各关节之间的线性力平衡方程,运用数值分析的方法对喷浆机器人各关节受力进行仿真分析。仿真结果表明:喷浆机器人不同关节的受力大小及变化趋势不同。关节1受力峰值最大且波动最大,关节8受力峰值最小且波动最小。该研究可为煤矿井下喷浆机器人关节结构优化及使用寿命的提高提供理论依据。

基于刚柔耦合建模的工业机器人瞬变动力学分析

为适应工业机器人高速、重载、高精度的要求,以工业机械臂的瞬变过程为研究对象,提出以末端执行器的振幅判断机器人在瞬变过程中的动态性能,利用多体动力学和有限元的方法建立刚柔耦合模型,对工业机器人在整个作业过程中的动态特性进行描述和分析,仿真计算工业机器人在振幅最大时刻的应力分布及危险区域节点的应力变化,为机器人的动态性能评估、疲劳强度分析和寿命预测提供了依据。

基于关节阻尼的6自由度工业机器人优化分析

首先,考虑工业机器人末端振型的变化,基于"转子-扭簧"模型和有限元理论,推导出机器人柔性关节和刚柔耦合杆件部分的动力学模型,探讨关节阻尼与机器人末端振动位移之间的关系,建立关节阻尼的优化设计数学模型;然后,以机器人末端振幅为设计目标,以机器人的驱动关节阻尼为设计变量进行优化;最后,借助ADAMS软件应用该优化模型对刚柔耦合的六自由度串联工业机器人进行优化设计,并对优化结果进行比较分析,验证了关节阻尼抑制末端振动的效果,为工业机器人关节阻尼抑制末端振动提供了理论依据。

基于激光测距雷达和车载GPS的动态障碍物检测

动态障碍物检测问题一直是移动机器人的研究热点之一,也是机器人实现安全可靠导航的前提。该文提出了一种在道路环境下进行动态障碍物实时检测的方法,采用激光雷达和车载GPS 2种传感器,激光雷达实时地获取连续2帧的数据,连续2帧间无人车的航向角度和位置信息,通过车载GPS实时获取。通过对2帧数据的对比分析,进行潜在动态障碍物的判定,然后进行连续2帧之间潜在动态障碍物的匹配,区分出2帧中同时存在的动态障碍物,并计算其运动矢量,最后给出预测区域。实验结果验证了算法的有效性,对无人车提前避让动态障碍具有一定的意义。

基于四旋翼无人机的单目建模系统

为了实现四旋翼无人机的自主飞行、环境单目稠密重建与即时导航功能,文中设计了该单目建模导航系统。飞行控制器采用MPU6050六轴传感器采集六轴信号,通过算法拟合出飞行器姿态,然后通过STM32F103RBT6芯片分别控制4个电机驱动模块,即时通过PID算法输出PWM值进行调速来实现飞行姿态的稳定和改变。建模系统通过控制GPS模块,可以获取飞行器的实时位置;飞行器通过图像采集模块,可以获取飞行器的环境信息。设计了上位机软件,能够接收图像并且进行单目稠密重建。稠密重建主要由从运动到结构、基础表面构建、约束场景流稠密重建、稠密对齐和局部模型集成共五方面组成,然后通过无线串口与无人机通讯,实现无人机的智能自主飞行。实验结果表明,该系统能够实现单目建模的功能。

一种高频手术器功率发生器设计

在高频手术器功能需求的基础上,建立了基于二重化同步PWM技术与多环反馈相结合具有自适应实时调节的高频功率发生器系统。讨论了二重化同步PWM技术及射频功率放大电路的具体实现。