模块化6 - SPS SteWart机床位置参数识别

描述了模块化Stewart机床的基座关节位姿识别的一种方法，即通过测量动平台的位置，基座 关节位姿的变化及可伸缩连杆长度增量产生一套识别参数的非线性方程。对于Stewart机床的实际应 用具有重要的指导意义。     

基于遗传算法和BP神经网络的Stewart平台正解研究

位置正解是并联机构控制与应用的基础。提出采取遗传算法优化BP神经网络的混合算法来处理Stewart平台位置正解问题。利用位置反解模型求得的杆长结果作为神经网络的输入,把平台的位姿作为输出,对其进行预测。仿真结果表明该混合算法模型的计算精度高,求解速度快,能够为Stewart平台的控制策略提供数值参考。     

基于视觉的集装箱海上并靠吊装位姿识别

舰船在远海进行并靠补给时受波浪影响两船之间会产生无规律的相对运动，给补给集装箱吊装工作带来了很大挑战，急需一种能够在较高海况下辅助人工的自动化吊装系统。针对这一问题，本文提出了一种基于单目视觉和ArUco标志点相结合的集装箱位姿检测方法。首先，介绍了带有视觉系统的并联吊装系统主要组成部分，简要分析了控制流程及方法；然后，根据实际集装箱码放流程，设计了适用的ArUco标志点布放和检测方案，介绍了相机标定、ArUco标志点检测及集装箱位姿估计方法；最后，搭建模拟试验平台测试视觉位姿识别的精度、速度和不同光照条件下的鲁棒性。试验结果表明，在普通工控PC平台上，最低识别速度在15Hz以上，姿态角平均误差为 ，位移量平均误差为 ，可以满足并靠吊装要求。     

基于并联机构的船舶海浪补偿平台仿真分析

将基于Stewart的并联机构应用到船舶海浪补偿,利用并联平台负载大、运动精度高等优点,使海上作业设备在海浪持续且复杂的扰动下能够精确、稳定地进行作业。为验证并联平台的快速调姿的可行性与准确性,通过Adams/Control模块和MATLAB/Simulink模块库搭建控制系统,通过PID调节误差,控制并联平台的运动,达到快速调整位姿的目的。通过对并联机构的仿真分析,并联机构具有快速,精确调姿的能力,为应用到海浪补偿系统提供了理论依据。     

拖船拖缆机基座区域结构局部强度计算与试验研究

为保证拖缆作业的安全,拖缆机基座下的船体结构必须有足够的强度。在拖缆机工作的条件下,对某型远洋拖船拖缆机基座区域船体结构进行有限元计算分析,试验测量了该区域船体结构的实际强度,经校核,由拖缆机基座强度试验得到的拖缆机基座测点的最大应力值小于许用应力值,表明该拖缆机基座满足强度要求。     

加载条件下基座导纳测量的误差分析

裸基座导纳是隔振设计的重要参数，但工程中常需要在设备安装状态下测量基座的导纳，这会给基座导纳测量带来误差。对单个安装点的情况(低频时成立)从理论上证明，这种误差在某些条件下可以忽略。即设备刚性安装时基座阻抗应远大于设备机脚阻抗；弹性安装时若基座阻抗远大于隔振器阻抗，则在远大于设备安装频率的频段可忽略误差；若基座阻抗远大于机脚阻抗，则在设备无共振的频段可忽略误差。这些条件在工程中比较容易得到满足，因此结论对工程中导纳的测量有实际指导意义。     

多吨机拖船拖缆机基座区域结构局部强度优化分析

针对拖缆机基座区域结构局部强度优化分析方法得到的基座损伤数值较大问题,研究多吨机拖船拖缆机基座区域结构局部强度优化分析方法。以不影响考察单元计算结果为准则,设定基座区域结构边界条件,基座金属材料应力-应变间的数量关系,有限元模拟区域强度,配比硬化指数为不同海况的强度失配因子,最终实现局部强度优化。设定基座区域应力参数,模拟海况数值进行实验。结果表明,文中设计的强度优化分析方法得到的基座损伤数值最小。     

锚绞机焊接基座的载荷计算与结构分析

对锚绞机焊接基座进行结构分析,探讨了锚绞机在支持负载作用下承受的最大倾覆力矩对联结螺栓和焊接基座产生的载荷的计算方法及应用ANSYS进行基座结构分析的加载方法。     

设备安装对基座导纳测量的影响研究

裸基座导纳是隔振设计的重要参数.工程中常需要在设备安装状态下测量基座的导纳,这会给基座导纳测量带来误差.本文针对单个安装点的情况(低频时成立)从理论上证明了这种误差在某些条件下是可以忽略的,即设备刚性安装时基座阻抗应远大于设备机脚阻抗;弹性安装时若基座阻抗远大于隔振器阻抗,则在远大于设备安装频率的频段可忽略这种误差;若基座阻抗远大于机脚阻抗,则在设备无共振的频段亦可忽略这种误差.这些条件在工程中比较容易得到满足,因此本文结论对工程中导纳的测量具有实际指导意义.     

一体化基座在挖泥船结构设计中的应用

为解决主机和泥泵等设备基座处振动剧烈、焊道撕裂等问题,以某耙吸挖泥船主机基座为例,对大型基座的一体化设计和非连续性设计进行对比分析,从焊接质量、受力情况、加强对位、减小振动等方面对基座一体化设计方案进行阐述,结果表明：基座一体化设计在受振动影响较为明显的工程船上实用效果良好。研究成果可为大型设备基座的设计和生产提供一定参考。     

三维虚拟仿真技术的舰船动力设备全位姿测量

舰船动力设备螺旋桨的位姿测量对于监测舰船的动力状态,改善舰船的操纵性能有重要作用。本文结合三维虚拟仿真技术开发了一种舰船动力设备螺旋桨的位姿测量仿真系统,重点对螺旋桨的运动学建模和位姿测量仿真系统的OSG场景渲染、仿真系统的工作原理进行介绍。     

深海爬游机器人多腿位姿对巡游稳定性的影响

[目的]深海爬游机器人是一种新构型潜航器,其多腿位姿会改变周围流场与自身重心的分布。[方法]针对深海爬游机器人左右对称、前后近似对称、上下不对称的特点,建立深海潜航器的操纵性垂直面运动方程,得到相应的稳定性判据和临界速度。采用混合网格计算深海爬游机器人纯升沉和纯俯仰运动的水动力系数,并与试验值进行对比,然后结合判据,判定纵向展开位姿、横向展开位姿和着底位姿这3种位姿下深海爬游机器人的静稳定性和动稳定性,分析运动稳定性的主要影响因素。[结果]结果表明,深海爬游机器人的3种位姿均处于静不稳定和条件动稳定状态,设计航速低于临界速度,能满足直线稳定性的要求;静稳定性主要受与垂向力有关的位置导数的影响,其中横向展开位姿的最好,落地位姿的最差;动稳定性的优劣主要受与垂向力有关的位置导数、初稳心高和结构布局的影响,其中落底位姿的最好,横向展开位姿的最差。[结论]深海爬游机器人多腿位姿的水动力和稳定性规律能较好地指导控制设计并使之安全运行。     

抓斗（克林吊）基座内支撑结构的探讨

本文通过对两条抓沣式挖泥船抓斗基座舱的局部结构进行有限元计算分析后,认为可以对原船基座结构进行适当的优化。采用有限元软件MSC对两种结构进行分析对比,希望能对将来的抓斗机基座的支撑结构设计起到借鉴的作用。     

一种激光雷达与双目相机外参数标定方法

针对异质传感器坐标系融合的准确性问题，提出一种利用圆柱面标定物以离线方式计算激光雷达与双目相机的外参数标定方法。通过分析圆柱面点云的三维几何特性，二维化圆柱面点集，并拟合多个平面椭圆实现圆柱面的检测，识别圆柱面图像的棋盘格角点并进行角点三维重建，利用基于邻域法向量的拟合算法拟合圆柱面，并根据最小化投影距离约束条件对激光雷达与双目相机的位姿关系进行计算。仿真与试验结果表明：激光雷达识别圆柱面的半径误差最大为8mm，双目相机识别圆柱面的半径误差最大为40 mm；且根据外参数标定结果，圆柱面圆度值符合误差特性，这验证了圆柱面标定物应用于激光雷达与双目相机外参数标定的有效性与准确性。     

锚机基座有限元分析

锚机是重要的系泊设备之一,其安放位置的船体结构强度非常重要。本文以16 500 DWT成品油/化学品船锚机基座为分析对象,采用有限元分析软件ANSYS,分析锚机基座及船体局部结构的强度。     

内部含基座的加筋双层壳振动与声辐射计算

研究内部含基座的加筋双层壳振动声辐射问题。壳体的振动方程用Fltigge壳体理论描述，壳体与基座结构通过接触面上离散的节点耦合，基座对壳体的振动传递力用有限元方法计算，然后将其引入壳体振动方程，最后求解双壳体声一流体一结构耦合方程，计算结果用辐射声功率和表面振动均方速度级的形式表示。结果表明：基座降低了壳体的振动及声辐射，增加基座面板厚度以及基座长度均能有效降低壳体的辐射噪声，这对水下结构的减振降噪设计具有重要的指导意义。     

某柴油机基座结构抗冲击计算

利用ANSYS软件建立了某舰船柴油机基座的有限元模型，参照德国军标BV043／85及其他文献所提供的设备冲击谱公式，计算该柴油机基座应承受的垂向冲击载荷，用时间历程法对该柴油机基座进行了抗冲击计算。讨论设备刚性安装和设备弹性安装对基座抗冲击性能，在设备刚性安装的条件下，讨论了基座面板及纵向腹板厚度对基座抗冲击能力的影响。在设备带隔振器安装的情况下，研究隔振器刚度对基座抗冲击应力的变化情况。结果表明，在设备刚性安装的条件下，基座面板厚度对基座整体的抗冲击强度有重要的影响，而设备带隔振器安装显著降低基座在冲击状态下的应力。计算结果为舰船设备基座抗冲击设计打下了基础。     

机械设备对基座激励力估算方法研究

目前工程问题中，各种机械设备繁多，通过实测途径直接获得机械设备对基座的输出激励力有较大的工程难度，因此工程中往往采用间接估算方法。基于有限元法和导纳法的基本原理，在空气中壳体结构有限元数值计算模型上加载单位力进行分析计算，得到壳体结构内部机械设备各机脚之间的加速度导纳复矩阵，利用机械设备的实测机脚加速度数据，由导纳法的基本原理，间接估算出机械设备对基座的输出激励力；并将估算得到的激励力加载在原有限元模型中设备对基座的激励点处，计算得到壳体表面的响应数据，并与壳体表面的实测响应数据进行对比分析，结果表明该间接估算方法可行，具有一定的工程应用价值。     

舰船基座设计研究

探讨了舰船基座的一般设计准则，介绍了一些典型舰船的基座设计，分析研究了舰船基座的计算设计方法和舰船基座的试验研究方法，提出了舰船基座设计的一般步骤。     

震源船锚机基座及支撑结构强度直接计算分析

针对某型震源船,建立艏部锚机基座及支撑结构的局部有限元模型,参照相关规范要求,对基座及支撑结构的局部强度进行计算分析。计算结果表明：在基座固定锚机的螺栓处以及锚链筒与甲板连接处产生较大的应力,该部位结构在设计中需特别注意。