车端关系综合模拟试验平台的研制

研制了用于高铁、城轨和普通铁路客车车端连接性能测试的车端关系综合模拟试验平台,该试验平台可以通过模拟列车运行姿态,对连接在车端上的车钩、内外风挡、制动管路、电缆等进行性能和疲劳试验。     

隧道运维管理机器人系统设计及应用

介绍了隧道运维管理机器人研发背景,研制了可实现日常巡检、异常监测、应急处置和灯具清洁的隧道运维管理机器人。设计了机器人总体架构,并分别对移动导轨、整机结构、电气系统和通信系统进行设计,介绍了移动轨道和电气系统安装方案。该机器人可对隧道进行全天候、全方位监测,及时发现隧道安全隐患,保障公路隧道运营安全,提高隧道运维智能化水平。     

工业机器人单目双视的应用研究

工业机器人单目双视系统充分利用机器人位姿便于调整的优势,在机器人带动摄像机一起运动过程中,对包含工件的场景进行多次图像采集,实现目标点三维坐标的识别。论文介绍了机器人摄像机的非线性快速补偿算法的定标原理,给出了机器人单目双视三维检测实验。单目双视结合工业机器人控制软件,可使工业机器人能实时调整运动轨迹也可对工件进行非接触测量,提高了工业机器人的适应性和灵活性。     

面向凹凸结构曲面的喷漆机器人轨迹优化研究

针对表面有凹凸结构的复杂曲面,采用匀速喷涂方法,曲面上曲率的变化造成涂层厚度差较大.根据实验数据推导出平面上的漆膜累积速率二次函数后,采用微分几何的面积放大定理推导出自由曲面上的漆膜累积速率二次函数.为提高曲面上涂层厚度的一致性,采用轨迹优化方法对表面有凹凸结构的复杂曲面的涂层厚度差进行补偿.最后通过计算机仿真验证了数学模型和优化算法的有效性和可行性.     

全自动变形监测系统精度分析

基于测量机器人的固定全自动极坐标和固定全自动极坐标差分变形,提出了监测中的2种技术方案,推导了2种监测方案的精度估算公式,并对精度估算公式进行简化,用模拟数据进行了精度估算。研究了差分测量的原理和提高精度的方法,分析了2种监测方案的优缺点。分析表明：基于测量机器人的固定全自动极坐标差分变形监测技术方案是高精度自动变形监测中的最理想方案。     

机器人用RV传动中摆线轮受力分析

考虑ＲＶ传动中摆线轮修形引起的初始问题的影响,建立了各接触齿受力与接触变形的函数关系的力分析模型,准确地计算出针轮的同时受力齿数,各针齿的受力大小和弹性变形数值。     

全海深自变形水下机器人高效运动实现机理研究

与常规水下机器人不同,全海深水下机器人面临万米的垂直剖面水深,当前全海深水下机器人的潜浮过程占据了其入水后的大部分时间,导致全海深水下机器人运动效率不高。本文通过对潜浮运动模式及低阻构形方式的分析,结合变形—变结构水下机器人的设计思想,构建了一种适应于水下水平面与垂直面的高效运动模式,提出一种面向全海深高效运动的自变形水下机器人的实现方法。在对自变形水下机器人潜浮阶段与海底直航阶段运动进行模型分析的基础上,提出基于有效工作时间的运动效率评价方法。最后结合流体仿真软件Fluent对阻力系数的辨识,对自变形水下机器人的运动效率进行评估,验证了该自变形的构形方式相较于传统回转外形构形方式在面向全海深工作环境的高效性。     

机器学习预测船舶分段车间机器人作业时间分析

船舶分段T梁焊接工位已实现机器人作业,实际作业时间与离线编程软件预估理论时间相差较大,船舶车间量化派工效益难以体现。基于此,提出一种多类型焊缝线性模型,基于机器学习,训练各类型焊缝权值,得到模型函数,预估船舶分段T梁焊接工位作业时间,并可推广到小组立、中组立、涂装等满足作业物量与作业时间呈线性或接近线性分布的车间。     

基于神经网络的水下对接引导算法

针对水下机器人对接过程中近距离引导定位的问题,为实现准确可靠的水下对接,设计了一种基于神经网络的水下对接引导算法。算法主要分为两部分:1)检测部分,该检测算法区别于传统的图像处理,基于YOLOv3的神经网络,加入DenseNet思想,实现了一种鲁棒性强,可靠以及准确率高的目标检测算法。区分了目标物与无关背景信息,用于提供水下对接站在二维图像下的位置信息。2)位姿估计部分,用于恢复水下机器人与中继器之间的相对位置信息,从而能够根据相对位置信息,完成近距离的水下对接引导。经过实验对比分析,验证了算法的可行性,并证明了改进的目标检测算法能够更精确地完成对中继器的位置检测,提高了对位姿估计的准确率。