矿用产品安全标志管理概述

矿用产品安全标志管理从实施至今已有近15年的历史。矿用产品安标志的实施是贯彻“安全第一、预防为主”方针,对国内矿用设备制造业的一次优胜劣汰过程。随着政府对安全生产的重视及监管力度的进一步加强,矿用产品安全标志管理已纳入法制化轨道,必将为我国煤矿安全生产实现科学、规范、法制化目标提供强有力的保证。     

新型二自由度并联机构运动学标定方法

精度不足制约着并联机构的发展,传统的并联机构运动学标定方法可以在一定程度上提高并联机构的精度,但 其缺点在于对测量仪器的要求较高,计算量较大。针对一种新型二自由度并联机构,运用无参数化标定的方法对机构进 行运动学标定。该方法不需要进行参数辨识,只需要通过外部测量设备测出机械手末端执行器的位姿,利用运动学正反 解解出实际位姿与期望位姿之间驱动输入的差值,补偿到理论的输入中,即可得到补偿后的动平台位姿。计算机仿真结 果表明,这种方法可以有效地提高动平台定位精度,证明了无参数化标定方法的有效性和可靠性。     

一种矿用车辆防爆柴油机与液力变矩器匹配计算的简单方法

本文采用人们常用的EXCEL表格，进行矿用车辆防爆柴油机与液力变矩器的匹配计算，介绍了计算步骤、方法和注意事项。最后结合试验结果，证明此方法是方便准确的。     

计算机辅助工程（CAE）在机械设计中的应用

机械设计中首要考虑的是在零部件上应力集中的问题，应力集中将是产生重大的经济损失，对设备的正常运行也至关重要。计算机辅助工程（CAE），是指在计算机上利用相应的计算机分析软件（如有限元分析软件、运动仿真软件、疲劳分析软件等）进行的分析计算。如静应力、动应力和温度应力计算、各种载荷作用下的动力学、运动学和变形计算、振动频率和振动模态计算、温度、流体及高速冲击产生的应力波计算等。举例介绍了运用有限元法（FEA）对机械中几个关键件进行分析的结果，说明如何在机械设计中运用CAE完成过去无法完成的工作。     

HP20机器人的运动学逆解计算及模拟仿真

根据Motoman HP20型机器人的结构特点,利用DH方法建立了其运动学方程,并推导出了运动学逆解。将所求得的运动学逆解编写成Matlab程序,计算了末端执行器在正弦曲线轨迹下各个关节角度变化曲线。建立HP20型机器人的多体动力学虚拟样机,将曲线导入驱动虚拟样机,得到模型的运动轨迹。通过对比,目标曲线与运动轨迹吻合良好,验证了运动学逆解及程序的正确性。研究结果为研究在特定工况下,机械臂的运动学、动力学及电机扭矩特性打下了基础。     

基于自适应目标偏置系数的机械臂路径规划算法

针对快速搜索随机树（RRT）算法因其随机特性导致的运行时间过长和计算结果往往不是最优解的问题，在RRT算法及其改进算法的基础上，课题组提出了一种基于自适应目标偏置系数的机械臂路径规划算法，并将该算法应用到医疗设备无影灯的使用中。首先，用D H参数法对6自由度机械臂进行运动学描述和正运动学求解，得到末端的运动状态和位姿；然后，综合RRT算法及其改进算法的优点拓展新节点和重置父节点，并引入自适应目标偏置系数,再对路径作剪枝后处理。对比实验结果显示：该方法在保证算法搜索效率的基础上，有效地提高了路径质量。基于ROS的仿真平台验证了该方法具有实用性和可行性。     

基于CUDA和DEM数据的地杂波快速仿真

论述了针对地面雷达,采用统一计算设备架构和数字高程模型来仿真地杂波的一种快速实现算法.为便于后面问题的阐述,介绍了统一计算设备架构的一些基本概念,以便对统一计算设备架构有初步的了解;给出利用统一计算设备架构和数字高程模型数据对地面雷达地杂波进行仿真的基本方法及仿真结果,并进行了简要的分析.仿真结果表明,由该方法得到的地杂波能够较好地反映出特定场景的地面起伏特性;而对于算法速度的分析表明,该方法与传统算法相比有了很大的提升.     

基于坐标变换法的3关节机械臂运动学研究

针对当前在串联机器人运动学分析中使用的D H参数法存在观察抽象、坐标系转换不灵活、参数容易混乱、理论模型与实体模型出入大等缺点，课题组采用坐标变换法对3关节机械臂进行运动学研究。依据关节之间的相对位置关系建立坐标系，采用齐次变换矩阵对坐标系之间的关系进行描述，并建立运动学方程；采用D H参数法建立机械臂的运动学模型，在MATLAB的Robotics Toolbox中验证了坐标变换法的正确性；编写上位机软件实现了机械臂样机的实时控制。结果表明：坐标变换法具有灵活方便、形象直观、便于计算的优点。该方法弥补了传统D H法在分析平行关节时的缺陷。     

连续逆流萃取设备流场的仿真分析

连续逆流提取设备因其成本低、效率高、可连续作业的特点近年来在中药提取行业应用越来越广泛,但是关键部分提取节仍然存在着浮料以及沉料的问题,文章对物料进行运动学分析,再利用FLUENT软件对某公司螺旋式连续逆流提取设备流场进行仿真分析,获得物料在流体中的流速流向数据及其分布情况,其与实验数据一致性较高。结合运动学分析与仿真结果,使用UG软件设计了扰流板及其固定结构,通过对优化前后模型进行对比分析,证明优化后模型能够有效地解决浮料以及沉料的问题     

新型二自由度移动并联机构设计

针对工业设备快速抓取物件的需求,基于并联机构具有的优点,提出了一种二自由度可快速移动的并联机构。 对该机构的运动学进行分析研究,创建该平面二自由度的运动学模型,利用勾股定理推算出该机构的正反解,继而得到 雅克比矩阵。最后利用杆件约束等条件得到该机构的工作空间。通过SolidWorks和MATLAB仿真软件求正反解验证了 设计的正确性。该并联机构的横向位移较大,满足设计要求。     

应用改进蚁群算法的月壤采样试验机构运动学优化

为了使探月工程采样封装模拟试验能得到更加准确的数据,需要对试验装置3-UPS/PU的控制非常精确,因此针对该机构提出了一种精度很高的运动学正解算法,将求解正解方程组转化为求解最小值问题,推导出可用于求解运动学正解的蚁群算法模型,并针对连续蚁群算法存在的缺陷进行了改进。运用该算法计算了3-UPS/PU的运动学正解,并同传统Newton-Raphson做了对比,证明该算法不受初值的影响,并且有良好的全局寻优能力和较高的精度,是一种具有高精度的能高速求解机构运动学正解的高效方法,对实验的顺利进行有一定的指导作用。     

基于模糊卡尔曼滤波车速估算的泊车运动学模型

为更好地进行泊车运动过程的研究,建立适合泊车过程的专用泊车运动学模型,通过对实际泊车运动过程的分析,提出了一种基于模糊卡尔曼滤波车速估算的泊车运动学模型。泊车的运动过程是低速高精度的控制过程,尤其在较小泊车位中进行超低速自动泊车时,对车速的测量会由于起步惯性和轮胎磨损引起速度测量误差,这就需要对实际车速进行精确估算。通过车轮转动速度与车身加速度积分所得车速进行模糊卡尔曼滤波融合,得到泊车不同阶段的车速估算值。输入估算的车速与前轴中心转角建立泊车运动学模型,得到泊车车辆的位置信息与姿态航向角。经Matlab/Simulink仿真和泊车实验的数据对比分析,结果表明:建立的基于模糊卡尔曼滤波车速估算的泊车运动学模型与原泊车运动学模型精度整体上提高15%,与实际泊车情况偏差3%。因此,提出的泊车运动学模型符合泊车过程车辆运动学模型的要求,降低了泊车整个过程的位移和航向角计算误差,对于进一步研究泊车路径规划与控制具有重要意义。     

基于RecurDyn的4旋翼摆臂式清洗机器人设计

针对爬壁机器人越障过程产生的控制复杂和过程运动不连续的问题,课题组通过引入柔性关节,在机器人本体上设计了摆臂越障机构及旋翼推力系统,并从运动学角度分析机器人攀爬障碍物时的运动机理,以及建立了机器人壁面攀爬的运动学模型,计算出机器人在不发生失效形式下,旋翼电机理论输出转矩,绘制了旋翼电机输出转矩和壁面角度变化的关系图,并利用RecurDyn软件对爬壁机器人越障过程进行运动学仿真,绘制出机器人重心高度的变化和时间关系图。结果表明：机器人旋翼推力机构的吸附性能良好,机器人能够平稳地在壁面完成爬行和越障。     

双行星排式混合动力耦合机构效率特性分析

以某款双行星排式混合动力耦合机构为研究对象,结合其结构特点及不同工况运行下的工作模式,运用图论理论中的基本回路法进行双行星排式动力耦合机构的运动学分析,实现双行星排式混合动力耦合机构动力部件在不同工作模式下的运动学求解。采用Romax软件进行双行星排式混合动力耦合机构建模,代入不同工作模式下双行星排式混合动力耦合机构部件的运动学关系,对混合动力耦合机构不同工作模式下的功率流传递路径进行效率特性仿真计算,求解结果对制定双行星排式混合动力汽车的最优控制策略以及匹配整车关键部件的参数具有重要意义。     

计算q系统能级的相对论性WKB近似法

本文在采用对数势场的情况下,将齐次函数分析法应用于相对论性WKB近似,得出了确定夸克偶素能级的计算公式。计算结果表明,对于重夸克偶素(特别是cc),本文的相对论性运动学修正起着有意义的作用,计算值与实验数据的相符程度优于非相对论性WKB近似,且可解决文中存在的夸克逃逸和能级简并的问题。     

基于移动互联网的饮料瓶智能回收设备

国内饮料瓶回收主要依靠分散的人力回收,过程效率低下,流转能耗高,并且会产生二次污染。针对这一现状,提出了一种基于移动互联网的饮料瓶智能回收设备。该设备通过称量、传送、条码识别和压缩的方式对塑料瓶与易拉罐进行回收,随后用户通过微信扫描屏幕中的二维码获得微信红包。文章主要介绍了该设备的机械机构并对部分结构进行了详细的分析计算。设备不仅能够提升废旧饮料瓶的回收率,替换城市中的垃圾中转站,改善城市面貌,培养环保理念,同时挖掘互联网平台的潜在价值,让环保更加智能好玩。该设备能实现较高的社会效益和经济效益。     

固定电机驱动的平面关节型机器人无参数运动学标定

针对传统平面关节型机器人（简称SCARA）运动臂质量大的缺点,设计一种固定电机驱动的SCARA。为提高其 精度用无参数化标定的方法进行运动学标定,根据D-H方法,在空间坐标转换的基础上建立了该SCARA的数学模型, 得到杆件间相对位置关系;通过外部测量设备测出末端执行器的位姿,利用运动学正逆解解出实际位姿与理论位姿之间 驱动输入的差值,补偿到理论的输入中,得到补偿后的动平台位姿。通过计算机仿真表明该标定方法能极大提高末端执 行器的位置精度,证明了无参数化标定方法的有效性和可靠性。     

汽车转向梯形断开点位置的优化设计

应用空间机构运动学的原理,采用Matlab编制转向梯形断开点的通用优化计算程序,确定汽车转向梯形断开点的最佳位置,从而将悬架导向机构与转向杆系的运动干涉减至最小,为双横臂式独立悬架转向梯形设计提供了精确适用的方法.     

矿用电动机的损坏原因与保护原理

介绍了矿用电动机的各种损坏原因和保护装置原理。     

KDAS-2000型矿用多功能安全手杖的研制

简要介绍了矿用多功能安全手杖的结构和工作原理。