摘要：针对相对封闭、磁干扰等特殊环境下传感器应用受限,导致爬壁机器人自主定位误差随时间累积的问题,该文提出并实现了一种基于外部RGB-D相机和惯性测量单元(inertial measurement unit, IMU)组合的爬壁机器人自主定位方法。该方法采用深度学习和核相关滤波(kernelized correlation filter, KCF)组合的目标跟踪方法进行初步位置定位;在此基础上,利用法向量方向投影的方法筛选出机器人外壳顶部的中心点,实现机器人定位中的位置定位。推导了机器人底盘法向量、横滚角与航向角的定量关系,设计了串联的扩展Kalman滤波器(extended Kalman filter, EKF)计算横滚角、俯仰角和航向角,实现机器人定位中的姿态估计。实验结果表明:该方法使爬壁机器人位置定位误差小于0.02 m,姿态估计的航向角和横滚角误差小于2.5°,俯仰角误差小于1.5°,有效地提高了爬壁机器人定位精度。

摘要：针对相对封闭、磁干扰等特殊环境下传感器应用受限,导致爬壁机器人的姿态估计误差偏大的问题,提出并实现了一种基于惯性测量单元(IMU)和圆柱形状约束的爬壁机器人姿态估计方法(IMU-CC-ATE)。该方法利用爬壁机器人执行工作任务中运动状态和静止状态频繁切换的特点,使用静止状态时IMU的角速度输出值估计相邻运动状态时IMU的角速度漂移值;并结合圆柱形表面约束使机器人姿态估计的横滚角保持不变的特性,设计扩展卡尔曼滤波器(EKF)对机器人的姿态和IMU的角速度漂移进行实时估计。实验结果表明:该方法使爬壁机器人姿态估计的航向角误差从20°以上降低至3.5°,俯仰角误差保持在2°以内,横滚角误差在0.5°以内,有效地提高了机器人姿态估计精度。

摘要：缓冲波导是解决超声传感器在高温管道在线检测中失效问题的重要途径。针对已提出的通过在缓冲波导内产生S0模态的Lamb波,并利用缓冲波导与管道的连接耦合,间接激励出T（0,1）模态导波的方法,本文进行了实验研究,设计并研制了用于激励S0模态Lamb波的曲折型线圈电磁超声换能器和用于接收T（0,1）模态导波的周期性永磁铁阵列式电磁超声换能器。结果表明：S0模态的Lamb波通过缓冲波导后能够激励出T（0,1）模态的导波对管道进行检测,从而验证了该方法的有效性,并为该方法的工程应用奠定了基础。

摘要：应用Pro/E三维造型软件和HyperMesh有限元软件,建立了385柴油机组件的实体模型和有限元网格模型,并用Ansys软件对机体组件进行了结构强度和刚度有限元分析,对机体应力较大的危险部位进行了必要的结构改进,使危险部位应力值有了明显下降,达到等强度设计的目的。

摘要：本文介绍了CF385T柴油机的开发研制过程和结果。柴油机采用涡流室式燃烧室型式,在开发设计过程中充分利用了有限元分析法,最终向拖拉机制造商提供了可靠的动力,且满足美国排放法规EPAⅣ要求的CF385T柴油机。