摘要：在目前外骨骼及机器人领域,为了实现更高的精度和速度,大多数项目采用的都是关节电机的方案。由于其较大工作电流带来的安全问题和高昂的造价,目前绝大多数外骨骼机器人都只能用于军事和医疗领域。针对以上问题,本文设计了一款造价更低的,安全性更高的外骨骼。在经过对人体搬运重物运动的数据化分析后,获得一个数学人体模型,并通过将人体运动结构合理区分,针对每个运动部位的运动特点进行着重设计,选定相应材料和结构,并且通过对该外骨骼进行三维建模,对该模型进行了受力和运动分析,获得相应的理论数据和数学模型。该外骨骼以电推杆为动力源,设计了一套曲柄摇块机构,通过一套钢制骨架和尼龙护具与身体连接以达到助力效果。该外骨骼最大可以提供的助力力矩,并在三秒内完成起身动作。

摘要：为保障煤矿井下运输安全,减少井下人工搬运,进一步提升搬运机器人的井下运输效率至关重要。针对该现状提出一个具有六自由度液压机械臂的搬运机器人机械结构设计方案。利用SolidWorks软件建立液压机械臂的仿真模型,并采用ADAMS软件对机械臂关节角速度进行动力学仿真,最后进行计算对比。由仿真结果总结得出该方案机械臂结构设计具有合理性。

摘要：为优化电厂巡检,提出了使用电厂巡检机器人进行巡检工作;对于电厂复杂环境的巡检,需要巡检机器人能够完成跨越障碍、降低自身高度等动作,经过多方对比,设计了一种具有两个自由度的闭环五连杆轮腿式机构作为巡检机器人的腿部机构,基于整体比例给出了各杆件的尺寸,通过SolidWorks软件对足端进行了运动曲线模拟,经校核足端曲线能够满足机器人跨越的要求。此外对轮腿结构轮子的安放位置进行了分析,选定了轮腿结构的形式并对整体结构在SolidWorks软件中进行建模,得到整体结构的三维图及二维图,并对轮腿机构的变形过程进行了说明。

摘要：围绕高楼玻璃幕墙机器人自动清洁中的风载问题,设计了一款考虑风载因素的真空吸盘吸附的框架式爬壁机器人。针对玻璃幕墙清洁机器人的框架式结构进行步态规划。基于空间力学理论建立了玻璃幕墙清洁机器人在风载下的力学平衡模型,得到了风载大小与机器人吸盘吸附力之间的力平衡方程。在Workbench中对风载作用下的清洗机器人本体进行了有限元分析,得到了机器人模型的应力云图与变形云图。实验测试结果表明:在极限风载作用下,机器人的最大应力点位于吸盘支架,最大变形点位于主架板中心。在真实风载下对机器人进行攀爬运动仿真分析,机器人可以在极限风载下稳定地工作,不会发生滑移和倾覆,验证了力学模型和设计模型的正确性。

摘要：高质量矿井影像为矿山安全生产提供保障,也有利于提高后续图像分析技术的性能。矿井影像受低照度环境的影响,易出现亮度低,照度不均,颜色失真,细节信息丢失严重等问题。针对上述问题,提出一种基于Transformer和自适应特征融合的矿井低照度图像亮度提升和细节增强方法。基于生成对抗思想搭建生成对抗式主体模型框架,使用目标图像域而非单一参考图像驱动判别器监督生成器的训练,实现对低照度图像的充分增强;基于特征表示学习理论搭建特征编码器,将图像解耦为亮度分量和反射分量,避免图像增强过程中亮度与颜色特征相互影响从而导致颜色失真问题;设计CEM-Transformer Encoder通过捕获全局上下文关系和提取局部区域特征,能够充分提升整体图像亮度并消除局部区域照度不均;在反射分量增强过程中,使用结合CEM-Cross-Transformer Encoder的跳跃连接将低级特征与深层网络处特征进行自适应融合,能够有效避免细节特征丢失,并在编码网络中添加ECA-Net,提高浅层网络的特征提取效率。制作矿井低照度图像数据集为矿井低照度图像增强任务提供数据资源。试验显示,在矿井低照度图像数据集和公共数据集中,与5种先进的低照度图像增强算法相比,该算法增强图像的质量指标PSNR、SSIM、VIF平均提高了16.564%,10.998%,16.226%和14.438%,10.888%,14.948%,证明该算法能够有效提升整体图像亮度,消除照度不均,避免颜色失真和细节丢失,实现矿井低照度图像增强。

摘要：在新工科背景下,能源特色工程教育强调本科学生应具备跨学科合作、工程实践、创新思维以及团队协作等多种综合能力,以解决未来能源领域中的复杂问题。课程组立足学校特点、专业特色,聚焦露天矿机器人化自主运输装卸系统最新技术,设计了多技术融合、理实结合的机器人技术创新实践课程,依托国家重点研发计划,结合创新教学实验平台,将露天矿机器人化自主运输装卸系统建设中的智能感知、远程驾驶等知识点纳入课堂教学,将理论知识与实践操作相结合,将课堂教学与工业应用相结合,从而培养具有综合能力的高素质工程人才,达到提高本科实践教学质量的目的。

摘要：以北京六环以内的核心城区为例,在系统分析研究区地质条件的基础上,综合考虑敏感因素对地下空间开发地质适宜性的影响,从而构建地下空间适宜性评价指标体系,并利用层次分析法确定评价指标权重,最后采用模糊数学综合评判法对研究区地下空间开发适宜性进行了评价。结果表明:研究区地下空间开发适宜性以适宜性好和较好为主,占比60.11%,地质环境条件较好,总体比较适宜地下空间开发,活动断裂、水源地分布和古河道分布3个敏感因素是制约研究区地下空间开发的主要地质因素。

摘要：从低照度户外环境中航拍采集的绝缘子影像,存在照度低、背景复杂、绝缘子故障目标小等缺陷,严重影响低照度环境下绝缘子故障检测准确性。为解决上述问题,文章提出一种基于TOE-Net的低照度复杂环境下绝缘子故障检测方法,提出TOE-Net进行图像预处理方法,再使用YOLOv7-OL作为故障检测模块检测小目标绝缘子故障。在二阶段目标增强网络(two-stage object enhancement network,TOE-Net)中,设计零目标图像增强损失函数实现预增强网络(preparation enhancement network,PreEnNet)和深度增强网络(deep enhancement network,DeepEnNet)的无监督学习;使用信道级注意力模块跳跃式通道注意力机制(skip squeeze excitation networt,Skip_SENet)和跳跃式通道注意力机制(skip convolutional block attention module,Skip_CBAM)模块改进原始小目标特征增强单次多框检测算法(small object detection enhancement single shot multiBox detector,SDE-SSD),从而提升定位网络的小目标检测能力;设计弱监督机制使预增强网络根据小目标特征增强SSD的要求来提升图像增强能力,直到小目标特征增强SSD能够从增强图像中准确定位绝缘子串位置;使用深度增强网络深度增强绝缘子串区域,提升各类故障的特征显著性。故障检测模块中,将YOLOv7目标检测算法改进为面向小目标YOLOv7,在原模型中添加结合多尺度特征自适应融合网络的小目标检测通道,并将原始损失函数的CIOU改进为BIOU,从而提高模型的小目标检测性能。在低照度环境绝缘子故障检测实验中,该算法与5种目前常用目标检测算法相比具有较大优势,并且相较于低光目标检测算法IA-YOLO、GenISP with RetinaNet,m AP提升9.77%、10.35%,检测速度提升7.23%、10.16%,证明该算法适用于低照度复杂环境下小目标绝缘子故障检测任务;在正常光照绝缘子故障检测实验中该算法仍保持出色性能,证明该算法能够实现常规光照条件下绝缘子小目标故障检测。

摘要：LLCC谐振滤波器在高频正弦波逆变器中得到了一定应用,但在实际工程应用中滤波器的参数设计一直没有得到充分的研究。提出一种LLCC谐振滤波器在高频正弦波逆变器中的参数优化设计方法,针对移相全桥LLCC谐振变换器拓扑,通过建立功率器件的损耗模型和Matlab优化求解,得到了以功率损耗最小为优化目标,以总谐波畸变率(THD)为约束条件的LLCC谐振滤波器优化参数。最后研制了一台输出40k Hz、10k W的电源样机,并进行实验验证。所提LLCC参数优化设计方法对于高频正弦波逆变器的参数设计具有一定的理论指导意义。

摘要：由于MMC-HVDC较强的可控性和过流能力的限制,MMC-HVDC的接入改变了交流线路的故障特征,导致基于传统同步电源故障特征设计的负序方向元件存在适应性问题。推导了接入MMC-HVDC换流站的交流线路故障电流和负序阻抗角解析表达式,据此深入分析了不同控制目标、功率参考值、电网电压不平衡度等因素对负序方向元件动作性能的影响。为了保证负序方向元件在各种工况下均能正确判别故障方向并具有较高的灵敏度,提出一种与负序方向元件协同配合的MMC-HVDC控制策略。仿真结果验证了文中理论分析的正确性和所提控制策略的有效性。