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地下矿无人驾驶铲运机系统设计与应用

金属矿山 2024年第7期 181-188页

作者：崔冰赵辉军魏威姜海博谭丽龙刘永春北方矿业有限责任公司北京100053 长沙迪迈科技股份有限公司湖南长沙410205 长沙施玛特迈科技有限公司湖南长沙410012 智能软硬件(嵌入式)长沙市新一代人工智能开放创新平台湖南长沙410012

随着我国矿产资源开发工作向深部发展,复杂的应力条件和恶劣的开采环境严重威胁到井下人员的安全,开采装备无人化是解决井下安全和效率问题的有效手段。结合自动驾驶和远程遥控技术,设计并应用了地下铲运机无人驾驶系统,在千米深井中实... 详细信息

随着我国矿产资源开发工作向深部发展,复杂的应力条件和恶劣的开采环境严重威胁到井下人员的安全,开采装备无人化是解决井下安全和效率问题的有效手段。结合自动驾驶和远程遥控技术,设计并应用了地下铲运机无人驾驶系统,在千米深井中实现了铲运机出矿作业的全流程无人化。在应用试验中,自动驾驶直线行驶的最大速度达10 km/h以上,转弯最大速度为3 km/h,远程遥控的延迟在10 ms以下。该系统可有效提高矿山生产效益、降低安全事故风险,并有助于推动我国矿山智能化转型升级。

关键词：自动驾驶远程遥控铲运机无人采矿智能化

STFT结合2D CNN-SVM的齿轮箱故障诊断方法

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噪声与振动控制 2024年第4期44卷 103-109页

作者：谢锋云汪淦王玲岚李刚朱海燕谢三毛华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013 华东交通大学智能交通装备全寿命技术创新中心南昌330013

为提高齿轮箱故障诊断的有效性和故障识别的准确率,提出一种基于短时傅里叶变换(Short-term Fourier transform,STFT)、二维卷积神经网络(Two-dimensional Convolutional Neural Network,2D CNN)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)相结合的齿轮箱故障识别方法。搭建JZQ250型定轴齿轮箱实验平台,利用加速度传感器获得齿轮箱振动信号,并对振动信号进行短时傅里叶变换得到二维时频图,然后将时频图输入到2D CNN中进行特征信息提取,通过2D CNN前向传播和反向传播对不同类别故障时频图信息进行训练,建立不同类别特征之间更深层次的联系,通过训练集和验证集loss曲线、准确率曲线和t-SNE可视化(t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding,t-SNE)多种方法来反映模型训练程度,最后由SVM对故障类型进行识别。通过将所提出的方法与FFT-2D CNN、1D CNN-SVM和2D CNN-SVM对齿轮箱故障识别结果进行对比,本方法故障识别准确率最高,达到97.94%,且提出的方法具有很好的鲁棒性。

关键词：故障诊断齿轮箱短时傅里叶变换二维卷积神经网络支持向量机

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面向薄皮果类抓取的柔性手前瞻力控方法

包装与食品机械 2024年第1期42卷 53-59页

作者：陈宵燕孙沂琳赵一张秋菊何庆浩无锡学院自动化学院江苏无锡214105 江苏省食品先进制造装备与技术重点实验室江苏无锡214122 江苏集萃复合材料装备研究所有限公司创新研发中心江苏无锡214174

针对当前机器人手存在的抓取力控性能差、控制系统复杂等问题,基于柔性手结构性能优势,提出一种面向薄皮果类柔顺抓取的前瞻预测智能力控方法。以最佳位形和力闭合为约束条件,提出适用于柔性手结构配置的4种抓取规划方法,并建立抓取稳... 详细信息

针对当前机器人手存在的抓取力控性能差、控制系统复杂等问题,基于柔性手结构性能优势,提出一种面向薄皮果类柔顺抓取的前瞻预测智能力控方法。以最佳位形和力闭合为约束条件,提出适用于柔性手结构配置的4种抓取规划方法,并建立抓取稳定性评估机制。构建基于径向基神经网络的非线性回归预测模型,并重点提出基于最小抓取力的前瞻智能力控算法。分析抓取系统结构,设计分层模块化柔性手控制系统,最终搭建柔性手抓取实验平台,进行抓取性能测试。试验结果表明,相对其他2种方法,提出的抓取力控方法抓取力分别降低10.64%和6.91%;抓取成功率分别提高2.67%和5.00%,平均值高达98.00%。研究为柔性手的进一步研究提供参考。

关键词：抓取规划柔性手稳定性评估前瞻最小抓取力

基于阀控缸电液系统的前馈-反馈联合控制策略研究

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机床与液压 2024年第13期52卷 7-14页

作者：王大卫王思民丁海港弓智强庞智珍李亚龙中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 上海衡拓液压控制技术有限公司上海201612 江苏省矿山智能采掘装备协同创新中心(省部共建) 江苏徐州221116

阀控缸电液系统应用广泛,提高其响应速度、控制精度与可靠性具有重要意义。传统闭环控制基于反馈误差调节,控制简单、稳定性好、易用于复杂系统,但存在时滞与稳定性问题;前馈控制作为一种开环控制方式,具有响应快、无时滞的优点,但控制... 详细信息

阀控缸电液系统应用广泛,提高其响应速度、控制精度与可靠性具有重要意义。传统闭环控制基于反馈误差调节,控制简单、稳定性好、易用于复杂系统,但存在时滞与稳定性问题;前馈控制作为一种开环控制方式,具有响应快、无时滞的优点,但控制效果依赖模型精度。针对上述问题,提出一种基于阀控缸电液系统的前馈-反馈联合控制策略,建立其数学模型,运用AMESim软件搭建仿真模型并进行可行性分析,通过实验建立伺服阀流量-压差-电压前馈参数表,最后基于Simulink建立变转速恒压油源实验平台并进行实验验证。仿真及实验结果表明:前馈-反馈联合控制可提高阀控缸电液系统的控制精度和响应性,相较于反馈控制方式跟踪精度提高45%,具有良好的综合控制效果。

关键词：前馈控制联合控制恒压系统阀控缸电液系统

一种新型剪切阀式旋转MR制动器的开发与评估

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测控技术 2024年第4期43卷 68-76页

作者：方映平陈大鹏刘佳张运杰陈庚南京信息工程大学自动化学院江苏南京210044 江苏省智能气象探测机器人工程研究中心江苏南京210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044

基于磁流变(Magnetorheological,MR)液的流变特性,MR制动器具有的高转矩-体积比(Torque-to-Volume Ratio,TVR)和低功耗优点使其成为一种应用前景广泛的被动力输出装置。为了提高旋转型MR制动器在单位空间内的输出制动转矩,基于凸轮结构... 详细信息

基于磁流变(Magnetorheological,MR)液的流变特性,MR制动器具有的高转矩-体积比(Torque-to-Volume Ratio,TVR)和低功耗优点使其成为一种应用前景广泛的被动力输出装置。为了提高旋转型MR制动器在单位空间内的输出制动转矩,基于凸轮结构提出了一种在剪切阀模式下工作的旋转型MR制动器。首先,介绍了这种新型MR制动器的总体结构,并基于Bingham塑性模型和凸轮模型对MR制动器的输出制动转矩进行了理论推导。然后,利用ANSYS软件和多目标优化设计方法,对制动器的结构进行有限元分析,得到最优的几何参数。在自主搭建的实验平台上对制动器进行了性能测试实验,结果表明,该制动器具有较高的TVR、较低的初始制动转矩和良好的动态特性。该制动器在较小的体积下能够实现最大42.4 kN/m^(2)的TVR,可以很好地满足力触觉交互、康复训练、可穿戴设备等需要小体积和大输出转矩的应用场景。

关键词：磁流变液制动器剪切阀模式力/转矩反馈转矩-体积比

基于物联网技术的智慧公路车辆监测与调度系统设计

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中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第8期 0038-0041页

作者：吴孝随河北中岗通讯工程有限公司-河北省公路交通智能装备技术创新中心河北石家庄050000

在社会和经济飞速发展的背景下,高速公路交通数量急剧增加,同时也带来了交通拥堵、交通事故、交通堵塞等一系列问题。因此,加强公路交通安全监督是非常必要的。在此基础上,提出了一种新的智能高速公路车辆监控调度方法,并对其实现方法... 详细信息

在社会和经济飞速发展的背景下,高速公路交通数量急剧增加,同时也带来了交通拥堵、交通事故、交通堵塞等一系列问题。因此,加强公路交通安全监督是非常必要的。在此基础上,提出了一种新的智能高速公路车辆监控调度方法,并对其实现方法进行了研究。通过对车载终端、中央管理平台、数据库及用户接口的设计,达到了智能化高速公路车辆监控与调度的目的。实验表明,本系统可以对车辆的定位、行驶路线等进行实时的采集、存储和显示,同时还可以进行故障报警。通过本项目的实施,可以有效地降低由人为因素引起的道路堵塞等问题,保证道路交通的安全、畅通。

关键词：物联网智慧公路车辆监测调度

农业4.0背景下基于学科形态的农业工程学科建设研究

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中国农机化学报 2024年第3期45卷 331-336页

作者：王亚娜金玉成戴韵卿毛罕平江苏大学智能农机装备理论与技术重点实验室江苏镇江212013 江苏大学药学院江苏镇江212013 江苏大学农业工程学院江苏镇江212013

农业4.0的新背景下,农业工程学科依赖于农学、工程、生物、信息等的互相渗透与融合,基于农业工程学科知识形态,探索学科组织形态和活动形态:建立“农业工程+X”的知识组织新模式,构建跨学院深融合的资源统筹平台,构建对接需求链的有组... 详细信息

农业4.0的新背景下,农业工程学科依赖于农学、工程、生物、信息等的互相渗透与融合,基于农业工程学科知识形态,探索学科组织形态和活动形态:建立“农业工程+X”的知识组织新模式,构建跨学院深融合的资源统筹平台,构建对接需求链的有组织科研模式,内培外引构建跨学科创新团队,依托学术氛围深度赋能学科成员,从根源上撬动学科建设的底层逻辑,为农业工程学科发展注入生机与活力。江苏大学通过建立农业工程学科特区,提高学科知识的协同生产力,形成强大的农业装备创新链,建立项目牵引的团队驱动模式等实现农业工程学科高质量发展。

关键词：农业工程学科知识形态组织形态活动形态交叉融合

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链式海底地震仪节点结构设计与试验

地震工程学报 2024年第3期46卷 672-679页

作者：张川周建平阮爱国翁利春段磊曾锦锋陈宁特上海交通大学海洋学院上海200030 自然资源部第二海洋研究所浙江杭州310012 自然资源部海洋智能观测技术创新中心浙江杭州310012 江苏深远海洋信息技术与装备创新中心江苏常州213001 杭州瀚陆海洋科技有限公司浙江杭州311200 上海交通大学船建学院上海200240

海底地震仪是一种重要的海洋地震观测设备。针对中国近岸浅海洋流噪声大和人类活动频繁的特点,提出链式地震观测方式并对链式海底地震仪节点进行机械结构设计。首先根据内部构件尺寸与布局对地震仪节点整体结构进行设计;然后通过理论计... 详细信息

海底地震仪是一种重要的海洋地震观测设备。针对中国近岸浅海洋流噪声大和人类活动频繁的特点,提出链式地震观测方式并对链式海底地震仪节点进行机械结构设计。首先根据内部构件尺寸与布局对地震仪节点整体结构进行设计;然后通过理论计算与有限元仿真方式确定地震仪节点仓体的壳体厚度、端盖厚度和密封尺寸;最后通过压力试验验证所设计的地震仪节点结构的耐压和水密性能符合要求,通过地震观测对比试验验证其接收天然地震的能力。此链式海底地震仪未来将应用于浙江近海的实际地震观测,提供实时连续的地震观测数据。

关键词：链式地震仪结构设计仿真计算压力试验地震试验

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GM管通用自动化测试软件平台设计

电工技术 2024年第11期 179-183页

作者：胡溥宇李欣倪杜向阳任熠孔海宇王建飞郭喜荣张义山西中辐核仪器有限责任公司山西太原030006 中国辐射防护研究院山西太原030006 山西省智能辐射探测装备技术创新中心山西太原030006

GM管是常用气体类前端辐射探测器之一,其性能指标决定了应用场景、电路设计与适用设备等。为探究新研GM管是否满足预期设计指标与生产工艺要求,需要经过充分的试验验证。针对GM管关键性能指标,设计一款测试软件平台,适用于不同型号GM管... 详细信息

GM管是常用气体类前端辐射探测器之一,其性能指标决定了应用场景、电路设计与适用设备等。为探究新研GM管是否满足预期设计指标与生产工艺要求,需要经过充分的试验验证。针对GM管关键性能指标,设计一款测试软件平台,适用于不同型号GM管,满足批量化GM管坪特性、探测效率、灵敏度、能量响应等关键性能指标的自动化测试,减少人工干预,为新型GM管的工艺探索、研制定型与大批量GM性能验证、生产检测奠定了软件平台基础。

关键词：软件设计 GM管坪特性探测效率能量响应