摘要：Heavy-load transfer robots are widely used in automobile production and machinery manufacturing to improve production *** order to meet the needs of large billet transfer,a 4-DOF transfer robot is designed in this paper,which consists of parallel four-bar *** Jacobian matrix referring to the mapping matrix from the joint velocity to the operating space velocity of the transfer robot can be solved by the differential-vector *** mean value of the Jacobian matrix condition number in the workspace is used as the global performance index of the robot velocity and the optimization *** constraint condition is established based on the actual working *** the linkage length optimization is carried out to decrease the length of the linkage and to increase the global performance index of *** total length of robot rods is reduced by 6.12%.The global performance index of velocity is improved by 45.15%.Taking the optimized rod length as the mechanism parameter,the distribution of the motion space of the transfer robot is ***,the results show that the proposed method for establishing the Jacobian matrix of the lower-mobility robot and for the optimization of the rods based on the velocity global performance index is accurate and *** workspace distribution of the robot meets the design requirements.

摘要：提出了评价空间索杆铰接式伸展臂性能的主要参数,分析研究了空间索杆铰接式伸展臂的主要性能参数与伸展臂几何特征参数的相互关系.推导了伸展臂线密度、收拢率、弯曲刚度和抗弯强度等性能参数的表达式.分析了伸展臂材料特性对伸展臂性能参数的影响,讨论了空间索杆铰接式伸展臂的稳定性问题,分析了局部失稳与整体失稳的条件.基于抗弯强度约束、弯曲刚度和抗弯强度共同约束两种约束模式对伸展臂进行了设计,建立了伸展臂几何参数和线密度与抗弯强度和弯曲刚度之间的关系方程,并将设计结果与美国ADAM(AbleDeployable Articulated Mast)伸展臂参数进行了对比分析.

摘要：为了满足航天工程对空间伸展臂的需求,利用张拉整体结构轻质、刚度可调、稳定性好以及易于折展的特性设计了2种空间伸展臂。首先基于基结构法与混合整数线性规划法对张拉整体式伸展臂结构单元拓扑找形,得到多种单元构型。随后依据改进型麦克斯韦尔准则,利用结构平衡矩阵奇异值分解法完成各单元构型的稳定性判定和刚度比较,优选得到2种单元构型,并结合模块化设计思想,分别轴向拓扑得到2种张拉整体式伸展臂。最后分别建立张拉整体式伸展臂的有限元模型,分析探讨了索构件预应力水平、约束方式以及构件横截面积等因素对伸展臂弯曲刚度的影响以及不同情形下2种伸展臂的刚度大小关系。该研究结果提供了张拉整体式空间伸展臂的选取方案,并对提高伸展臂承载能力提供了一定的理论支持。

摘要：空间伸展臂作为空间折展机构中形式最丰富、研究最早、应用最广泛的一维空间折展机构,其主要作用是展开柔性太阳能帆板,支撑网状天线、合成孔径雷达、太空望远镜等。以三棱柱式伸展臂为研究对象,对伸展臂的展开方式和几何参数进行设计分析。基于几何非线性有限元理论,建立含空间桁架及预应力绳索的可展开伸展臂单元模型,然后建立含多可展开单元的大型伸展臂的几何非线性动力学模型。通过Matlab编程计算伸展臂的基频,得到影响伸展臂基频的关键因素,并以伸展臂的基频为优化目标,质量为约束条件,采用遗传算法对伸展臂进行优化设计。研制可展开三棱柱伸展臂样机,对伸展臂进行折展功能及参数优化设计验证试验。结果表明所设计的三棱柱伸展臂可顺利折展,所做的优化设计有效可行。通过该方法可以对特定任务需要的伸展臂进行优化设计,在满足约束条件的情况下,达到基频最高,对伸展臂的设计提供参考。

摘要：针对一种新型桁架式可展开抓捕机构的展开运动,提出该机构的动力学建模方法并设计考虑过约束等非线性因素的控制策略以提高其运动性能。对该桁架式可展开抓取机构进行简要描述,利用拉格朗日力学并通过递归的方法建立该机构展开运动的动力学模型。利用动力学模型的已知信息,设计扩张状态观测器以估计机构中的过约束等非线性因素引起的动力学项。使用扩张状态观测器作为补偿项,提出改进型的自适应鲁棒控制器,其中,通过设计非连续映射自适应控制律来估计机构的惯性参数,通过设计自适应滑模控制律来克服传统自适应鲁棒控制器中的问题。搭建可展开抓取机构的试验平台,通过与现有的不同控制器的比较试验来验证提出的控制器的有效性。

摘要：超限高层建筑的特点是层数多、体积大、功能繁杂及火灾危险性高。如何确定适合的消防系统形式以及在系统设计过程中如何考虑机房、设备及管路系统,是决定消防系统可靠性的关键。通过对比串联加压供水系统及重力水箱供水系统,并结合某一超限高层建筑消防系统设计实例,介绍了该项目各消防系统设计要素及在设计过程中的心得体会。最后对超限高层建筑消防系统的设计重点、难点进行了梳理及汇总,供设计借鉴参考。

摘要：针对农村清洁供热中能源的合理利用及政策推行下系统的高效集成和优化设计等问题,该文以天津地区满足农村节能居住建筑设计要求的典型小户型农宅为研究对象,结合清洁供热工程中的常见复合系统集成形式搭建试验平台,运用试验测试的方法获得复合供热系统集成关键设备的供热特性,结合典型年气象特征评价不同系统集成方案,即空气源热泵与太阳能集热器集成的复合供热系统(方案1)、冷凝式燃气热水炉与太阳能集热器集成的复合供热系统(方案2)、空气源热泵与冷凝式燃气热水炉集成的复合供热系统(方案3)的能耗指标,并根据现有能源政策评价经济性同时参照典型年能耗水平评估环境影响。结果表明,就典型年气象条件下运行情况而言,方案1与方案2复合供热系统的一次能源消耗量及一次能源利用率水平相当,均优于方案3复合供热系统;在经济指标上,现行能源政策下方案1相比方案2及方案3均占优,3种方案的复合供热系统年运行费用的政策补贴率均值为45.07%,补贴政策的持续性也是影响到清洁供热推行的关键;从环境影响而言,方案2的污染物排放最低,其CO2排放量分别为方案1、3的65%、59%,SO2排放量分别为方案1、3的9%、8%,NOx排放量分别为方案1、3的26%、23%。该研究为为农村清洁供热的应用推广提供技术参考。

摘要：针对空间在轨操作任务需求,为了得到高刚度、高强度、多活动度和大工作空间的操作臂,将多个3-R(SRS)RP多环机构模块串联组成多环机构操作臂。基于多环机构构型,提出一种空间操作臂整机结构设计方案:包含SRS复合铰链结构设计、多环机构模块结构设计、多环机构系统结构设计。SRS复合铰链的结构设计是基于一种改进的球副机构展开,该球副构型可复合双球副及额外转动副,且所有运动轴线相交于一点,提高了运动精度并简化了运动学模型。模块及系统结构设计主要表现在多环机构模块之间的连接平台和连接杆件的结构规划,以保证动、静平台上转动副轴线重合,满足折展和弯曲等运动需求,并解决了运动链耦合时的结构干涉问题。此外,建立了多环机构模块及系统的逆运动学模型,并进行了逆运动学分析。通过数值求解其工作空间发现,三模块操作臂在工作空间即可实现大的可达工作空间及弯曲角度。这一结论为后续样机的研制提供了理论基础。

摘要：针对精确制导武器末制导过程中动态背景情况下难以有效检测出运动目标的问题,提出了一种改进光流法的运动目标检测方法,并设计了相关跟踪算法。将Shi-Tomasi角点检测和金字塔LK（Lucas-Kanade）光流法结合,只计算强角点处的光流场,较好地估计了全局运动参数,然后采用卡尔曼滤波平滑运动矢量,有效地对当前图像进行了运动补偿。8对补偿后的图像采用三帧差分法得到运动目标,并设计了形态学腐蚀和膨胀运算去除了噪声以更准确地提取目标,最后对检测出的运动目标用归一化积相关算法进行了跟踪。仿真试验及嵌入式平台下的实际测试结果表明,所设计的算法在背景运动情况下依然能够非常有效地检测出运动目标,并且对目标能够稳定地跟踪。在PC上处理速度达到了34.1 f/s,嵌入式平台下为15.6 f/s。

摘要：针对在抖动干扰下运动目标检测精度较差的问题,提出了一种基于光流法与三帧差分法的运动目标检测算法,首先用基于卢卡斯-卡那得(LK)光流法的稳像算法对视频去抖,然后用三帧差分法提取目标。仿真结果表明,稳像后的峰值信噪比(PSNR)值提高了3.6 dB左右,所设计算法在抖动干扰下能够准确提取出目标,在测试平台上的平均处理速度为28fps;同时,针对传统核相关滤波(KCF)算法对尺度变化和部分遮挡目标跟踪性能较差的问题,设计了一种改进的KCF算法,通过对目标构造图像金字塔,计算滤波器在图像金字塔不同层上的响应,找到响应最大层并更新下一帧目标位置,同时加入了遮挡检测机制,减小目标遮挡对跟踪的影响。仿真结果表明,改进后的算法对尺度变化和部分遮挡的目标跟踪鲁棒性更优,可实现对目标的稳定跟踪,处理速度为33 fps。通过与KCF算法进行比较说明该算法的准确率提高了4.2%,成功率提高了11.8%。