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关键词： 故障排除   动感平台   维护保养  

摘要： 介绍了6自由度动感平台的系统组成,针对6自由度动感平台运行中的机械、电气故障,结合相关故障排除案例,探讨其运行中的常见故障和故障原因,并阐述了动感平台的预防性维护保养过程。介绍了6自由度动感平台主要机械部件、电气元件的维护注意事项,通过与动感平台的制造设计单位开展技术交流及与动感平台的使用单位分享维保经验,并深入研究故障案例,最终降低了设备的停机时间和故障率,并提出了提高动感平台使用寿命的维保方法,为动感平台的使用单位提供借鉴,保证设备安全可靠运行,同时更好地让观众体验动感平台这一机电设备带来的互动感和沉浸感。

关键词： 广义L_(p)-混合弦长积分   Holder不等式   Minkowski不等式   Brunn-Minkowski不等式  

摘要： 研究凸几何分析中星体的广义L_(p)-混合弦长积分,建立关于广义L_(p)-混合弦长积分的两类Brunn-Minkowski型不等式和一类逆循环不等式.

关键词： 修剪机器人   运动学分析   有效空间   全域性能指标   有限元分析  

摘要： 为满足多样化景观绿篱修剪造型对修剪机器人工作空间、结构刚度和强度的需求,设计一种用于园林绿植的五自由度修剪机器人结构。首先采用D-H法对机器人进行建模与运动学分析,利用蒙特卡洛法得到机器人的工作空间;然后以球形绿篱为修剪目标,基于机器人有效空间体积比和速度全域性能指标,确定机器人臂架结构主要杆件的尺寸;最后对臂架结构进行有限元静力学和振动模态仿真分析。仿真结果表明:当大臂尺寸为800 mm,小臂尺寸为900 mm,腕臂尺寸为350 mm时,该机器人垂直修剪作业范围为0~2000 mm,水平修剪作业范围为-1300~1300 mm,工作空间可满足园林绿篱的修剪需求;臂架结构的最大等效应力为34.245 MPa,最大变形为1.8971 mm,刚度和强度均满足技术指标的要求,且其固有频率可有效避开外界频率,避免共振现象。本研究为景观绿篱修剪机器人研制提供机械结构设计方法与方案,具有一定的应用价值。

关键词： 非光滑系统   全局动力学   分岔   激变   混沌  

摘要： 悬索桥受自身灵活性高但不够坚固的特性影响,其抗风能力相对较弱,当风速达到一定规模时,桥体可能会发生抖振、颤振甚至坍塌。研究了一类单自由度分段光滑的悬索桥模型受到风载荷作用时的动力学特性,数值模拟出系统在不同参数下的分岔图,吸引子和吸引域,得到丰富的多稳态现象。利用打靶法计算出系统的不稳定周期轨道,观察包括内部激变、边界激变在内的激变动力学现象。数值研究结果说明:同样的系统参数下可能出现多个运动状态,甚至出现从不稳定的周期运动状态直接跳跃到混沌的运动状态的现象,这在实际建造设计、安全性检测以及失效预警过程中需要注意或者避免。

关键词： 倾角传感器   指向机构   云台   指向方法设计  

摘要： 阐述倾角传感器对于轻量化小型云台的设计有很大的价值。针对在倾斜安装面上二自由度云台的姿态定向问题,提出了一种使用倾角传感器作为测量装置的云台指向方法。该方法利用倾角测量结果和外部靶标作为输入量,通过反演计算获得安装平面的姿态参数,进行姿态补偿,从而实现云台的准确定向。仿真分析对指向方法进行了验证。

关键词： 多光谱机载激光雷达   虚拟体素   体素模型   隐马尔可夫随机场   多维高斯混合模型   模糊聚类  

摘要： 如何充分利用空间位置及多光谱信息完整、准确地区分各类地物是多光谱机载激光雷达点云应用的重要前提。传统的基于点的分类算法受点云无法明晰表达拓扑及邻域信息的局限导致算法设计困难、执行效率低,而将点云插值为图像的分类算法则受图像存在信息及精度损失的局限导致分类精度较低。另外,点云和图像两种结构均无法直接表达地物的三维几何形体,不利于地物三维建模及分析。为此,本文提出了一种多维高斯混合模型(Gauss mixture model,GMM)与邻域约束的多光谱机载LiDAR城区地物分类算法。该算法首先以无损且明晰表达邻域信息为原则将多光谱LiDAR数据体素化为多值虚拟体素结构,其中,虚拟体素为体素与其内激光点的联合体,虚拟体素值是由体素内激光点的多波段光谱、高程、局部法向量分布及点密度等特征构成的特征矢量。然后,构建模糊聚类模型对多值虚拟体素结构进行分割,获得各虚拟体素的模糊隶属度矩阵。其中,特征空间地物呈现的多峰分布用多维GMM拟合,从而建立标号场,并将多维GMM的概率分布作为非相似性测度;标号场中相邻体素类别的空间相关性用隐马尔可夫随机场模型建模,从而建立邻域约束下的先验概率,并将其作为控制聚类尺度的参数;采用附有规则化项的目标函数解决聚类尺度敏感问题。最后,对隶属度矩阵进行反模糊化确定分类结果。采用Optech Titan实测的不同场景的、不同数据量的多光谱机载LiDAR数据定量评价本文算法的有效性和可行性。试验结果表明,本文算法的平均总体精度可达91.32%、Kappa系数可达0.872,可有效实现对城市各类地物的分类;本文算法综合利用了地物的辐射、空间及几何一致性信息,扩大了信息利用种类,为多光谱机载LiDAR数据的空间位置及多光谱信息的综合利用提供了可行方案。

关键词： 多目标优化   自适应变异   五次NURBS曲线插值   混沌寻优  

摘要： 针对焊接机器人的多目标优化问题,综合考虑时间、能耗、脉动冲击工作指标,提出一种具有混沌寻优的多目标自适应粒子群优化算法(CPSO)。在工作轨迹数学模型采用五次NURBS曲线插值机械臂末端路径点,把混沌寻优的方法融合进粒子群优化中,并提出采取动态加权方法进行选择适应度最高的全局最优粒子;通过外部存档改进粒子群的自适应变异规则,进而产生更加优异的粒子,降低局部最优的可能性,提高运算效率,改进了Pareto取值集合空间。通过软件仿真,在已知约束条件下,该优化算法可以实现目标轨迹的多目标优化,保证焊接机械臂以最优路线运行。

关键词： 惯容   Clough-Penzien谱   二次正交化   谱矩   封闭解  

摘要： 提出了基于Clough-Penzien谱的混联Ⅱ型惯容结构地震动响应封闭解的计算方法,并基于所提方法研究了单自由度混联Ⅱ型惯容结构的减震性能及影响因素.首先,建立混联Ⅱ型惯容结构的运动方程,获得了结构位移与惯容出力等结构响应频域解的统一表达式.其次,基于有理式分解与留数定理分别获得了频率响应特征值函数与Clough-Penzien谱的二次正交式,进而获得了结构响应功率谱的二次正交式.最后,得到了结构与惯容随机地震动响应0~2阶谱矩的简明封闭解.利用所提方法和虚拟激励法分别对一算例进行分析,验证了所提方法的正确性;同时,利用所提方法分析了惯容各参数对结构抗震性能的影响.研究表明:该文方法获得的响应解为封闭解,在计算效率与计算准确性上都优于虚拟激励法.当μ_(ω)不变时,随着μ_(m)与μ_(ξ)增大,减震性能增强;当μ_(ω)=1时,对减震性能的影响最大.

关键词： 机械臂   微重力补偿   误差评估指标   惯性影响分析  

摘要： 以单自由度吊丝配重式系统为研究对象,建立系统误差模型。为评估各类几何误差及惯性力对补偿精度的影响,将起吊点和悬挂点的偏离量作为误差评估指标,选定同步误差对应的误差评估指标进行误差匹配,可分析各类误差的影响。研究发现吊丝长度与补偿精度成正相关,各类几何误差对评估指标的影响有差异。惯性力引起的误差可等效成求解悬链线问题,经分析发现,其导致起吊点方向偏转为最大影响因素。算例表明,角加速度过大时,系统对吊丝长度有更高的要求。

关键词： 双自由度可倾工作台   双圆柱副   蜗轮蜗杆  

摘要： 设计了一种双圆柱副两自由度可倾工作台。该工作台利用双圆柱副方式,采用蜗轮蜗杆驱动,下部结构带动中层结构,进行一个自由度的旋转,上部结构在中层结构上进行一个自由度的旋转,系统刚性高,并具有两个互相垂直方向的旋转自由度,与锥度铣刀结合适合大多数零件五面加工的需求,而且,两个自由度方向的旋转角度可通过旋转编码器输出,结合电磁刹车制动器的断电制动及蜗轮蜗杆的自锁功能,可将工作台工件固定,台面精确、可靠地固定于所需的倾斜角度。