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天巴公路典型边坡空地协同综合监测分析

测绘科学 2024年第3期49卷 108-116页

作者：梁鹏陈川黄庭华邵羽刘先林陈有东戴可人广西新发展交通集团有限公司南宁530000 广西交通设计集团有限公司南宁530000 成都理工大学地球科科学院成都610059 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059

针对单一监测手段无法实现全面监测公路边坡形变、进而无法有效探究公路边坡的全周期形变规律的问题,提出了一种联合InSAR、微变雷达和GNSS的公路边坡空地协同监测方法,并以广西境内天巴公路上的一处典型边坡为例进行监测分析。结果表明... 详细信息

针对单一监测手段无法实现全面监测公路边坡形变、进而无法有效探究公路边坡的全周期形变规律的问题,提出了一种联合InSAR、微变雷达和GNSS的公路边坡空地协同监测方法,并以广西境内天巴公路上的一处典型边坡为例进行监测分析。结果表明:InSAR技术可以捕捉到该边坡发生滑移前的加速形变信号;在滑移阶段,微变雷达和GNSS均能监测到量级相当的形变信息;在滑移后期,InSAR和GNSS获得的形变趋势基本一致,说明该边坡已经从前期的显著形变转变为趋于稳定的轻微变形。将3种技术进行联合应用,能够最大限度地弥补单一技术的不足,能够更为全面、高效地对公路边坡进行形变监测。研究结果可为公路边坡形变空地协同监测提供一个参考范例。

关键词：公路边坡协同监测 InSAR 微变雷达 GNSS

Algorithm for Smooth S-curve Feedrate Profiling Generation

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 2011年第2期24卷 237-247页

作者： chen youdong WEI Hongxing SUN Kai LIU Miao WANG Tianmiao School of Mechanical Engineering and Automation Beihang University Beijing 100191 China

The algorithms for feedrate profile generation,such as linear and S-curve profiles,have been widely used in machinery controllers,and these algorithms can greatly improve the smoothness of ***,most of the algorithms lead to the discontinuous acceleration/deceleration and jerk,or high jerk levels,which is very harmful to machine tool or robot in most occasions. This paper presents a smooth S-curve feedrate profiling generation algorithm that produces continuous feedrate,acceleration,and jerk *** jerk is obtained by imposing limits on the first and second time derivatives of acceleration,resulting in trapezoidal jerk profiles along the tool *** discretization of smooth S-curve feedrate is realized with a novel approach that improves the efficiency without calculating the deceleration point in each sampled *** ensure that the interpolation time is a multiple of the value of sampled time,the feedrate,acceleration,jerk,and jerk derivative are ***,to improve the efficiency,the interpolation steps of all regions are computed before *** to the distance of trajectory,the smooth S-curve acceleration and decelerations are divided into three blocks：normal block,short block type-Ⅰ,and short block type-Ⅱ.Finally feedrate discretization of short block type-Ⅰand type-Ⅱis obtained with considering the *** proposed generation algorithm is tested in machining a part on a five axis milling machine,which is controlled with the CNC system for newly developed high-speed machine *** test result shows that the smooth S-curve approach has the smoother feedrate,acceleration,deceleration,and jerk profiles than *** proposed algorithm ensures the automated machinery motion smoothness,and improves the quality and efficiency of the automated machinery motion planning.

关键词： S-curve acceleration/deceleration feedrate control computer numerical control(CNC)

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天然气净化工厂泄爆冲击波影响计算探讨

当代化工研究 2024年第9期 25-27页

作者：张琪白建平陈勃名陈友东尹莉重庆科技学院重庆401331

随着对清洁能源要求的不断提高,净化工厂也有了很大的挑战。净化工厂设备比较紧密,人员结构比较复杂,一旦发生泄漏、爆炸事故,不仅会对设备造成不可逆的损失,而且可能会危及人员的生命。为了保证天然气净化工厂的安全建设及运行,对净化... 详细信息

随着对清洁能源要求的不断提高,净化工厂也有了很大的挑战。净化工厂设备比较紧密,人员结构比较复杂,一旦发生泄漏、爆炸事故,不仅会对设备造成不可逆的损失,而且可能会危及人员的生命。为了保证天然气净化工厂的安全建设及运行,对净化工厂泄漏爆破冲击波影响进行计算,本文通过PHAST软件对净化工厂区储罐天然气的泄漏、蒸汽云爆炸进行分析。结果表明,天然气储罐一旦发生泄漏、火灾、爆炸,其影响范围跟储藏量、内部压力、裂口尺寸、输气量等都有着直接的关系。研究结果能够为净化工厂泄漏爆炸的安全评估、制定火灾应急预案等提供参考,为天然气净化工厂的建设提供了重要理论依据。

关键词：泄漏冲击波天然气爆破

基于边缘计算的工业应用：自动导引小车控制系统

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计算机集成制造系统 2019年第12期25卷 3191-3198页

作者：陈友东胡嘉航北京航空航天大学机械工程及自动化学院

目前大多数自动导引车控制系统使用云计算框架,实时性差。云端与自动导引小车之间有较大的网络延迟,这使得自动导引小车中如避障、路径规划以及障碍物识别等高实时性任务不能得到及时响应。由此提出一种基于边缘计算的自动导引小车控制... 详细信息

目前大多数自动导引车控制系统使用云计算框架,实时性差。云端与自动导引小车之间有较大的网络延迟,这使得自动导引小车中如避障、路径规划以及障碍物识别等高实时性任务不能得到及时响应。由此提出一种基于边缘计算的自动导引小车控制系统,具有云服务层、边缘层和设备层3层架构。实时性高的计算任务部署在边缘节点,靠近自动导引小车,计算发生在数据生产者附近,可以减少任务处理延迟时间,提高实时性。实验证明,在执行相同任务时,基于边缘计算的控制系统比基于云计算的控制系统减少46.4%~58.8%的计算延时。

关键词：自动导引车边缘计算物流系统物联网

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工业机器人负载动力学参数辨识方法

机器人 2020年第3期42卷 325-335页

作者：陈友东胡澜晓北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191

为了解决负载变化导致的机器人控制性能降低的问题,本文在分析负载动力学参数对各关节力矩的影响的基础上,提出了一种仅驱动机器人的第3、4、5、6轴运行激励轨迹的辨识方法.首先,基于最小惯性参数集线性化工业机器人动力学模型;其次,在... 详细信息

为了解决负载变化导致的机器人控制性能降低的问题,本文在分析负载动力学参数对各关节力矩的影响的基础上,提出了一种仅驱动机器人的第3、4、5、6轴运行激励轨迹的辨识方法.首先,基于最小惯性参数集线性化工业机器人动力学模型;其次,在分析负载参数对各关节力矩的影响的基础上,选取相应的运动关节轴,设计适用于负载辨识的有限项傅里叶级数的优化激励轨迹;然后,在空载和带3种不用负载情况下运行激励轨迹,采集关节角度和关节力矩数据,并将数据通过低通滤波器处理;最后,基于动力学线性模型使用加权最小二乘法辨识负载动力学参数.机器人运行验证轨迹,通过计算负载力矩计算值和测量值的差的均方根(RMS)来评价负载辨识结果.同时将该方法与CAD(computer aided design)方法对比,结果显示前者最多可以将后者RMS值降为原来的16%,且该方法对不同负载辨识结果稳定有效.该方法避免了驱动所有关节轴运动的方式,减小了机器人耦合带来的误差,同时缩短了激励轨迹参数优化时间,有效提高负载动力学参数的辨识效率和效果.

关键词：负载工业机器人动力学参数参数辨识激励轨迹

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基于组件的开放结构数控系统

机械工程学报 2006年第6期42卷 188-192,198页

作者：陈友东陈五一王田苗北京航空航天大学机械工程学院北京100083

提出并实现了一种模块化、可重构、可互换和可裁减的开放式数控系统结构,为快速定制和开发数控系统提供了一个软件结构和环境,该结构结合了通用PC、RTLinux和实时组件的优点。在分析现有组件标准不能应用于数控系统的原因的基础上,给出... 详细信息

提出并实现了一种模块化、可重构、可互换和可裁减的开放式数控系统结构,为快速定制和开发数控系统提供了一个软件结构和环境,该结构结合了通用PC、RTLinux和实时组件的优点。在分析现有组件标准不能应用于数控系统的原因的基础上,给出一种可用于数控系统的组件模型。介绍了由该模型实现的开放结构数控系统的基本组成成分,以及组成一个基本数控系统组件的功能、接口和图形表示。详述了该系统的虚拟模块系统和配置系统,虚拟模块系统主要实现数控系统模块间通信和模块的调度,配置系统主要实现数控系统的集成。给出了该组件的实现框架,并在RTLinux上实现了该结构的原型系统。

关键词：组件开放结构计算机数控

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管道喷涂机器人:结构与位姿调整

北京航空航天大学学报 2015年第2期41卷 209-215页

作者：陈友东季旭东汤伟北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 合肥工业大学机械学院合肥230051

针对工业上大型管道内壁喷涂的需求,设计了用于喷涂管道的机器人,该机器人采用串并联结构形式,由支撑平台和串联机械手组成.支撑平台采用几何的方法建立数学模型,串联机械手采用D-H参数法建模;并在数学模型基础上给出了逆解方程.位姿调... 详细信息

针对工业上大型管道内壁喷涂的需求,设计了用于喷涂管道的机器人,该机器人采用串并联结构形式,由支撑平台和串联机械手组成.支撑平台采用几何的方法建立数学模型,串联机械手采用D-H参数法建模;并在数学模型基础上给出了逆解方程.位姿调整时,对机器人进行初定位,利用激光跟踪仪测量出管道和机器人的位姿,求解出调整量,对机器人进行位姿调整,使喷枪旋转轴和管道轴线重合.管道喷涂机器人在工厂进行试验测试,测试结果表明该装备可以很好地实现管道的喷涂,提高喷涂质量和效率.

关键词：异型管道喷涂机器人位姿调整串并联结构

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基于CPS方法的工业机器人系统

北京航空航天大学学报 2018年第5期44卷 931-938页

作者：陈友东常石磊冯强国北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100083

基于信息物理融合系统(CPS)的工业机器人系统是智能制造的使能技术和设备,提出了一种基于CPS方法的工业机器人系统,实现了物理世界和信息世界的融合。系统分为物理层、网络层、控制层和应用层。物理层的数据通过网络层上传给控制层,更... 详细信息

基于信息物理融合系统(CPS)的工业机器人系统是智能制造的使能技术和设备,提出了一种基于CPS方法的工业机器人系统,实现了物理世界和信息世界的融合。系统分为物理层、网络层、控制层和应用层。物理层的数据通过网络层上传给控制层,更新物理世界在信息世界的信息;应用层对其进行优化、决策;控制层将决策转变为设备的控制信息,通过网络层实现物理层的控制。采用该方法实现的工业机器人系统,在ER3A-C60型工业机器人上,采用自制的控制系统和MICRO-6013CM型工业相机进行验证,证实了该方法的可行性。

关键词：信息物理融合系统(CPS) 工业机器人控制系统 Modbus 仿真

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双机器人系统的碰撞检测算法

北京航空航天大学学报 2013年第12期39卷 1644-1648页

作者：陈友东晏亮谷平平北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191

针对共享工作空间的双机器人系统,提出一种双机器人碰撞检测方法和机器人简化的几何模型.首先将机器人的关节和连杆分别用球体和胶囊体(由一圆柱体与两个在两端的半球体组成的复合几何体)两种几何基元表示,机器人之间的碰撞检测转化为... 详细信息

针对共享工作空间的双机器人系统,提出一种双机器人碰撞检测方法和机器人简化的几何模型.首先将机器人的关节和连杆分别用球体和胶囊体(由一圆柱体与两个在两端的半球体组成的复合几何体)两种几何基元表示,机器人之间的碰撞检测转化为几何基元之间的干涉检查,即转换为几何基元间的距离计算;针对胶囊体之间的距离计算,提出一种空间线段间的距离计算方法.将碰撞检测算法应用于KUKA双机器人实例中,并在UG平台进行仿真,仿真结果验证了该算法的有效性.

关键词：工业机器人碰撞检测胶囊体