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基于李代数理论的协作机械臂末端定位技术研究

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基于李代数理论的协作机械臂末端定位技术研究

作者：李佳祥安徽建筑大学

学位级别：硕士

随着“中国制造2025”等战略的实施,以人机交互为核心的人工智能技术在制造业中的应用日趋广泛。相较于传统的工业机器臂,协作机械臂由于具有高度灵活性,安全性和与操作者无缝协作的特点,在生产线上发挥着越来越重要的作用。3C行业产品... 详细信息

随着“中国制造2025”等战略的实施,以人机交互为核心的人工智能技术在制造业中的应用日趋广泛。相较于传统的工业机器臂,协作机械臂由于具有高度灵活性,安全性和与操作者无缝协作的特点,在生产线上发挥着越来越重要的作用。3C行业产品质检包含大量电路检测任务,电路板上元器件众多,且尺寸较小,对协作机械臂末端定位精度有极高的要求。但是由于协作机械臂刚性较低,传统的工业机械臂示教方式无法满足高精度作业需求。因此,本文针对协作机械臂在电路检测任务中定位精度不高的问题,从机械臂标定,轨迹跟踪两方面进行研究,提升末端定位精度,主要研究内容如下:1.基于矩阵降维的线性协同标定算法。针对传统工业中手眼标定与工具坐标系标定分离造成的误差累计问题进行研究,提出基于矩阵降维的线性协同标定算法,该算法利用空间同一点在协作机械臂基坐标系下不同的数学表达建立标定模型,将模型中所有未知量拆分成初始值加微小误差量的形式,并利用李代数变换对手眼旋转矩阵的误差项进行矩阵降维,构建线性方程组,使用最小二乘法同时求出所有未知矩阵,解决了误差累计问题,提升了标定精度。2.基于李代数扰动模型的非线性协同标定算法。标定模型中手眼矩阵的精度对于标定结果具有显著影响,针对线性协同标定算法解决误差累计问题后,面对更小尺寸元器件精度不足的问题,利用泰勒公式设计标定误差价值函数,通过指数映射将旋转矩阵误差转化为李代数形式,并构建手眼矩阵旋转角误差的显式方程,利用李代数左乘扰动模型进行迭代求解,提升手眼标定精度,实验表明该方法最终提升了协作机械臂末端定位精度。3.基于Udwadia-Kalaba理论的轨迹跟踪控制。针对工业环境下协作机械臂建模不准确或环境干扰等不确定性因素影响,造成轨迹跟踪精度不高的问题,基于Udwadia-Kalaba理论设计滑模控制器。首先,利用多项式插值轨迹规划算法拟合出平滑的定位轨迹。然后,把定位轨迹当作约束,基于Udwadia-Kalaba理论构建考虑轨迹跟踪约束的动力学模型,并求出约束力。为了抵消环境干扰等不确定性因素的影响,设计融合径向基神经网络的滑模控制器,并使用Lyapunov法证明系统稳定性。同时,为了削弱抖震对定位精度的影响,在设计方案中采用新型符号函数并在切换控制率中引入Super-Twisting算法用于削弱系统抖震,实现高精度的轨迹跟踪效果。图[32]表[11]参[68]

关键词：协作机械臂协同标定轨迹跟踪李群李代数 Udwadia-Kalaba理论

呋喃基磷杂菲阻燃剂的合成及在阻燃环氧树脂中的应用

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高等学校化学学报 2024年第4期45卷 142-150页

作者：唐刚陶熠邓丹张冬欣张诗华刘秀玉伍强沈海峰孙俊杰安徽工业大学建筑工程学院马鞍山243032 嘉兴学院高分子材料与工程系嘉兴314001 安徽工业大学分子工程与应用化学研究所马鞍山243002

以5-羟甲基糠醛、糠胺、三氯氧磷和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料合成了一种呋喃基磷杂菲阻燃剂(Furan-2DOPO),并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱(^(1)H NMR和^(31)P NMR)对其结构进行了表征.进一步利... 详细信息

以5-羟甲基糠醛、糠胺、三氯氧磷和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料合成了一种呋喃基磷杂菲阻燃剂(Furan-2DOPO),并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振波谱(^(1)H NMR和^(31)P NMR)对其结构进行了表征.进一步利用Furan-2DOPO对环氧树脂进行阻燃改性,得到一系列阻燃环氧固化物.考察了Furan-2DOPO的用量对阻燃环氧固化物的力学性能、热稳定性以及阻燃性能的影响.研究结果表明,当Furan-2DOPO的添加量(质量分数)仅为5%时(磷质量分数为0.47%),环氧固化物的氧指数达到31.0%,且能够通过UL-94垂直燃烧V-0级测试.与未改性环氧树脂相比,添加2.5%和5%Furan-2DOPO的环氧固化物的最大热释放速率分别下降了31%和35%.此外,2种添加Furan-2DOPO的环氧固化物的拉伸强度均比未改性环氧树脂提升了约28%.炭层分析结果表明,Furan-2DOPO具有良好的催化成炭性能,有利于减少燃烧过程中可燃性气体的逸出,从而提升阻燃性能.

关键词：环氧树脂呋喃基磷杂菲阻燃剂热降解

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基于激光雷达网的沙尘通量及环境影响研究

激光与光电子学进展 2024年

作者：毛敏娟刘厚通董一雷张红蕾邓芳萍浙江省气象科学研究所安徽工业大学数理学院应用物理系

污染物输送定量计算一直是大气污染研究的难点问题。根据米散射理论，利用浙江省激光雷达网和地面观测资料，建立沙尘通量定量计算方法，研究2023年4月10-14日浙江省沙尘天气沙尘气溶胶通量及对大气环境的影响。结果表明：沙尘天气过程... 详细信息

污染物输送定量计算一直是大气污染研究的难点问题。根据米散射理论，利用浙江省激光雷达网和地面观测资料，建立沙尘通量定量计算方法，研究2023年4月10-14日浙江省沙尘天气沙尘气溶胶通量及对大气环境的影响。结果表明：沙尘天气过程中浙江省PM10和PM2.5净输入量分别为27,894 t和5,930 t，其中杭嘉湖地区PM10单位面积净输入量最大，介于0.523～0.598 t·km-2之间，金衢盆地次之，分别为0.240 t·km-2和0.235 t·km-2，丽水地区最小，为0.114 t·km-2，而PM2.5单位面积净输入量除衢州地区最大，为0.083 t·km-2，丽水地区最小，为0.049 t·km-2，其它地区比较均匀，介于0.050～0.066 t·km-2之间。沙尘输入引起大气颗粒物浓度增长、PM2.5/PM10比值减小、退偏比增大，但由于沙尘气溶胶的沉降及对沿路城市气溶胶的裹挟，输送过程中这种影响呈逐渐减弱趋势。此外，沙尘入境后臭氧、CO2和CH4浓度总体呈下降趋势，而且CO2和CH4不再呈现白天浓度高、夜间浓度低的日变化特点，这与沙尘输入对气温、水汽密度等气象条件的影响不无关系。综上所述，沙尘输入可以弥补土壤流失，影响气象条件，可能在减缓温室效应方面也有作用。

关键词：浙江省沙尘天气激光雷达网温室气体定量计算

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海上浮式风机多体系统耦合动力模型研究

振动工程学报 2024年第1期37卷 20-30页

作者：李书进郑达成孔凡武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

海上浮式风机是近年来随着海上风电的快速发展,为了捕获深海更丰富、更持久的风能而提出的一种风力发电装置,已成为当今风能开发的主要方向。作为一种多体系统,由于海上浮式风机结构特殊,加上环境复杂,对其进行准确的计算和分析尤为重... 详细信息

海上浮式风机是近年来随着海上风电的快速发展,为了捕获深海更丰富、更持久的风能而提出的一种风力发电装置,已成为当今风能开发的主要方向。作为一种多体系统,由于海上浮式风机结构特殊,加上环境复杂,对其进行准确的计算和分析尤为重要。本文对海上浮式风机的耦合动力模型进行了研究,建立了复杂工况下Spar型海上浮式风机改进的14-DOF耦合动力模型,包括气动力模块、水动力模块和结构分析模块等,用于扩展其适用范围和准确计算风机的动力响应,并通过数值仿真对所建模型进行了分析和验证。主要的改进有:不对平台和塔架的转动角度作小量近似,扩展其适用范围;考虑角速度和欧拉角速度的换算关系,不作等化处理。此外,所建模型考虑风机叶片扭转角对叶片变形的影响,得到了较为准确的叶片面内外响应。同时采用线性势流理论对水动力进行计算,较之Morison方程适用性更广。仿真分析表明,本文所建模型可以更准确地计算海上浮式风机系统的动力响应,且具有更广的适用范围。

关键词：海上浮式风机多体系统气动力分析水动力分析耦合模型

建筑类高校物质文化构成要素建设现状研究——以安徽建筑工业学院为例

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宿州学院学报 2012年第7期27卷 1-3页

作者：方绍正欧剑胡志龙安徽建筑工业学院电子与信息工程学院安徽合肥230601 安徽建筑工业学院数理系安徽合肥230601

从学生对安徽建筑工业学院物质文化构成要素建设的满意度调查入手,通过变异系数以及肯德尔和谐系数显著性检验对调查数据的有效性进行验证,再结合相关数据对物质文化构成要素建设现状进行分析。结果表明,安徽建筑工业学院在大学物质文... 详细信息

从学生对安徽建筑工业学院物质文化构成要素建设的满意度调查入手,通过变异系数以及肯德尔和谐系数显著性检验对调查数据的有效性进行验证,再结合相关数据对物质文化构成要素建设现状进行分析。结果表明,安徽建筑工业学院在大学物质文化建设过程中,自然景观建设方面充分发挥了自身的专业特长,获得了较高的满意度。但人文景观、工作环境、生活环境、标识文化以及文化载体等方面的内涵建设尚需采取有针对性的措施加以提高,从而使物质文化建设各构成要素能够协调发展。

关键词：建筑类高校物质文化自然景观建设

安徽建筑工业学院电气工程及其自动化专业自评报告

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电气电子教学学报 2008年第S1期30卷 73-77,80页

作者：蒋中陈杰姬敬刘红宇安徽建筑工业学院机电系安徽合肥230601

本文介绍了本院机电系的现状、办学思想、教学安排、教学管理。实践以及科研情况等,并为以后的发展方向提出了建议。

关键词：教学管理实践自我评价

形式、空间、功能与技术的有机结合——安徽建筑工业学院新区教学主楼设计

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安徽建筑工业学院学报（自然科学版） 2003年第1期11卷 38-40页

作者：刘仁义安徽建筑工业学院建筑系合肥230022

通过竞标方案介绍 ,论述在建筑设计中 ,通过建筑形式及空间与秩序的有机结合 ,得到强化设计理念 ,创造建筑个性 ,实现公众认同的目的。

关键词：建筑设计建筑空间安徽建筑工业学院教学主楼

安徽建筑工业学院电气工程及其自动化专业自评报告

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安徽建筑工业学院电气工程及其自动化专业自评报告

基于Labwindows/CVI的氡室测控系统设计

第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会

作者：蒋中陈杰姬敬刘红宇安徽建筑工业学院机电系

＜正＞一、前言安徽建筑工业学院创建于1958年。1960年开办普通本科教育。1961年因国民经济调整暂停本科招生。1977年起先后以合肥工业大学教学点、建筑分校名称恢复本科招生。1986年经国务院批准,复办安徽建筑工业学院。1998年通过了... 详细信息

＜正＞一、前言安徽建筑工业学院创建于1958年。1960年开办普通本科教育。1961年因国民经济调整暂停本科招生。1977年起先后以合肥工业大学教学点、建筑分校名称恢复本科招生。1986年经国务院批准,复办安徽建筑工业学院。1998年通过了国家教育部本科教学工作合格评价。学院现设有土木工程学院、建筑学院、环境工程学院、电子与信息工程学院、材料与化学工程学院和管理工程系、数理系、外语系、

关键词：高等院校电气工程及其自动化专业教学管理课程设置人才培养

来源： cnki会议评论

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核电子学与探测技术 2007年第6期27卷 1152-1155页

作者：赵为松赵维树安徽建筑工业学院机电系安徽合肥230601

针对目前氡室测控系统存在的问题,本文提出了基于CMOSens^(?)技术的SHT75数字式温湿度传感器和LabWinmdows/CVI虚拟仪器开发环境的设计思想。运用虚拟仪器本身提供的库函数、数据库技术和模块化的设计思想开发了氡室测控系统。该系统很... 详细信息

针对目前氡室测控系统存在的问题,本文提出了基于CMOSens^(?)技术的SHT75数字式温湿度传感器和LabWinmdows/CVI虚拟仪器开发环境的设计思想。运用虚拟仪器本身提供的库函数、数据库技术和模块化的设计思想开发了氡室测控系统。该系统很好地完成了氡室里重要参数的实时全程控制,并且具有显示直观、反应迅速,性价比高等特点,因此具有一定的使用价值。

关键词：虚拟仪器 Labwindows/CVI 氡室测控系统