基于约束RRT算法的船舶管路自动布置技术

船舶管路布置的路径受到工艺、规范、美观和习惯等多个约束,且管路布置是多解问题,路径选择具有一定的随机性.为此,提出基于多个约束的快速扩展随机树(RRT)算法,并应用于船舶管路布置.首先,对RRT算法增加随机采样点概率、随机采样点位置、路径点位置和特定路径探索方式约束优化,减少算法随机性和提高算法鲁棒性;其次,从管路与障碍物的距离、管路初始路径点数量、管路长度和管路方向进行约束优化;最终,在三维平台上实现船舶管路的自动布置应用,并取得良好效果.     

激光探测与测量视觉技术在堆取料机全自动控制中的应用

针对散货料场堆取料机人工操作堆取作业随意性大、精度差、效率低等现状,设计了一种堆取料机全自动控制系统。该系统基于激光雷达(Lidar)机器视觉技术,通过3D激光扫描仪实时获取料堆形状的点云数据,并完成对目标料堆的在线实时建模,最后控制堆取料机完成自动作业;提出了一种基于视觉图像处理算法的作业路径规划算法,通过实时提前预测作业轨迹来指导堆取料机自动作业。实践表明该控制系统提高了设备的作业效率,降低了作业成本。     

扫掠路径下交通环岛的冲突分析

大型车辆经过交通环岛时往往会因为环岛规模不够和渠化设计不合理出现交通冲突。利用扫掠路径和行车空间包络线的方法研究交通环岛的空间冲突问题,以提高交通环岛前期设计精细化水平和后期运管的科学化。从平面和纵向层面论证环岛的行车冲突和安全评估,平面冲突层面主要是结合车辆的转弯半径、行车速度以及转弯方式等要素分析车辆与其他车道车辆或者交通设施的冲突;纵向冲突层面主要结合车辆的纵向仿真评估车辆离地间隙和超高冲突。经论证,基于扫掠路径和空间包络的分析方法能够辅助交通环岛的精细化设计并能服务于车辆通行安全的评估。     

教育现代化背景下高校图书馆智慧服务的思考

教育现代化离不开教育科研的大力支持,高校图书馆作为知识供给和科研工作的重要组成部分,为适应教育现代化要求,要以智慧服务建设为契机,推动高校图书馆的服务转型与全面创新。旨在研究教育现代化背景下的高校图书馆智慧服务的内涵及意义,结合高校图书馆智慧服务存在的问题,探究高校图书馆智慧服务的路径。     

浅谈聚羧酸减水剂生产工艺功能化调控的设计与实现

本文主要设计了能够在聚羧酸减水剂生产过程中对其进行功能化调控的系统,该项系统能够将反应器内的有害杂质含量实时反映出来,并对有害杂质的含量进行控制,让减水剂的性能得到了很大的改善,因此本文主要对聚羧酸减水剂生产工艺功能化调控的设计与实现进行了研究,希望能够提供一定的参考。     

智能电动车弯曲道路场景中的避障路径规划

为研究智能电动车在弯曲道路场景下进行避障规划的有效性, 提出了一种将笛卡尔坐标系转换为曲线坐标系的方法, 利用5次贝塞尔曲线对弯曲道路场景中的车道线进行逼近得到参考路径, 通过对参考路径进行弧长参数化, 以弧长为横坐标, 横向偏移为纵坐标的方法建立曲线坐标系, 根据车辆和子目标点在曲线坐标系中的位置关系, 采用3次多项式实时生成候选路径, 利用序列二次规划算法对候选路径进行优化; 为验证所提算法的有效性, 以某智能电动车为平台, 利用单目相机、64线激光雷达、工控机等设备搭建试验车, 通过Apollo平台对车辆在弯曲道路场景中的避障算法进行在线仿真, 在园区实车试验中对避障算法进行了GPS位置误差和航向角累计误差分析。研究结果表明: 在曲线坐标系中进行车辆弯曲道路场景下的避障路径规划, 能有效地描述规划路径曲率半径、车辆中心位置偏移车道线距离等信息, 容易确定自身车辆的可行驶区域、前方障碍物位置信息, 从而生成最优路径; 在园区场景的避障过程中, GPS位置误差发生在初始点、转弯点以及避障点, 最大误差为0.15 m, 航向角累计误差为12°, 突然增大的弯道位置误差主要由车辆姿态瞬时改变及障碍物匹配过程引起, 但是误差都能够很好地控制在一定范围之内, 利用曲线坐标系解决弯曲道路场景中的避障路径规划是可行的。      

船用爬壁监测机器人避障行走最优路径规划方法

为了解决传统监测机器人避障行走路径规划方法存在的规划误差大、规划耗时长的问题,本文提出一种船用爬壁机器人避障行走最优路径规划方法。构建爬壁监测机器人路径规划的动力学模型,对机器人行走位姿进行调整。采用栅格法构建监测区域内的机器人行走栅格地图。基于构建的动力学模型,在栅格地图中对监测机器人避障行走路径进行规划。实验结果表明,与传统避障行走路径规划方法相比,所提方法的路径规划结果更加准确,能够实现机器人行走的有效避障。     

飞机牵引滑行入港安全运动路径生成及其轨迹跟踪控制方法

针对飞机紧急降落后无法继续利用自身动力滑行入港场景，研究使用牵引车牵引其滑行入港的方式，考虑牵引滑入时机轮与机场跑道及滑行道边缘的安全净距，分别提出适用于机型-机场匹配时的牵引车-飞机系统的铰接点过中心线(HPOC)法和不匹配时的飞机主起落架几何中心过中心线(GCOC)法，并基于2种方法建立运动学模型，在净距及飞机前轮转角约束下对系统转弯滑行入港运动进行轨迹规划。基于GCOC法建立连续非线性系统的轨迹跟踪模型，通过线性二次调节器(LQR)对不同权重系数及存在初始偏差的轨迹跟踪问题进行了研究。结果表明:牵引车以HPOC法牵引飞机在与其机型不匹配的机场滑行入港时，机轮会发生碰撞危险；而采用GCOC法时其运动轨迹可以满足跑道及滑行道边缘的安全净距要求。在对系统进行轨迹跟踪控制时，当将飞机主起落架几何中心的横、纵坐标权重系数Q₁、Q₂及表示飞机姿态的角度权重系数Q₃均设为100，而表示牵引车姿态的角度权重系数Q₄设为0时，即:Q＝(100，100，100，0)，该方法可将实际牵引滑行入港轨迹与参考轨迹的偏差保持在0.05~0.1 m以内，且能够在10 s左右抑制系统状态变量误差，并使控制变量达到稳定；同时能够在12 s左右修正系统的初始偏差，相较于单机偏差修正的10 s，具有可接受的效果。      

不同焊接路径下的弧焊机器人焊接实验研究

为提升焊接机器人的焊接效率与柔性水平,本文通过结合激光视觉模块与焊接路径规划模块,将焊接路径算法融入路径规划系统中,从而实现焊接零件多规格、多品种的柔性焊接。