虽然人类的科学技术不断的在进步,但这世界还有很多的未知等待着我们去探索。宇宙及其中的天体携带着太多的疑问等待着我们去解答。行星探测器是人类探索宇宙的先锋者,而采样机械臂是行星探测器重要组成部分,对其的研究具有非常重要的意义。为此本文基于实验室采样机械臂样机,主要对其的轨迹规划和轨迹跟踪控制进行了探究,研究分析的轨迹跟踪控制方法不仅局限于采样机械臂,也适用于更加普遍的工业机械臂,对进一步的研究具有一定的参考价值。首先本文根据提出的设计要求对采样机械臂的整体结构进行设计,对关节驱动电机及减速器进行了选型分析,并运用模块化的设计思想对腰、肩、肘关节进行了结构设计。在数学模型建立中,根据经典的Denavit-Hartenberg法建立了采样机械臂的D-H坐标模型及其相应的D-H参数表,而后对机械臂的正、逆运动学进行了推导分析。并采用拉格朗日力学法建立了忽略腕关节的采样机械臂的动力学简化模型,为后期的轨迹跟踪控制研究奠定了基础。接着对机械臂的轨迹规划方法进行了探究,在关节空间中,分别分析了三项/五项多项式插值及混有抛物线的直线段的方法,运用Matlab求得相应的位置、速度、加速度曲线,并对其进行比较分析。在笛卡尔空间中,推导了空间直线段和空间圆弧的插值算法,并运用Matlab验证了其的正确性,为后文的轨迹规划实验提供支持。然后对机械臂的轨迹跟踪控制进行了研究,首先建立了机械臂独立的关节模型,将机械臂各连杆之间的耦合看做外界扰动,运用PID控制分别对其位置、速度环进行了仿真分析,结果表明该种控制方法对于设定点的控制是有效的。然后提出了一种基于模型的控制方法——基于LQR的最优控制,推导其控制率并进行了稳定性分析,运用Simulink进行了仿真,得到了较好的轨迹跟踪效果。之后运用先进控制策略——滑模控制对采样机械臂的轨迹跟踪控制进行探究,仿真结果表明,虽然达到了较高轨迹跟踪精度,但控制力矩存在着严重的抖动现象,这将对电机等元器件造成严重的损伤,为此提出了一种基于反馈线性化的滑模控制方法,推导其控制率并进行了稳定性分析,仿真结果表明该种控制方法减轻了控制输出严重的抖动现象。最后,基于采样机械臂的物理样机,分别运用两款运动控制器搭建机械臂的轨迹规划实验平台,依据推导得的正/逆运动学及轨迹规划算法,编写相应上位机软件,对机械臂进行空间直线及圆弧轨迹规划实验,比较两款控制器的优缺点,探究机械臂低成本控制的可行性。

关键词：行星采样机械臂;;动力学;;轨迹规划;;轨迹跟踪;;样机实验

查看摘要 索取原文[0页]

随着地铁建设进程的迅速发展,地铁车站施工规模日益增大,给其安全管理带来了更大的挑战。土石方工程作为地铁车站施工中的关键环节,经常需要用到诸如挖掘机、挖掘装载机、自卸卡车等的机械车辆,以实现土体的开挖与运输。这些活动自如、频繁往来的机械车辆无疑给空间带来了风险,主要表现为其与行走的工人发生碰撞而造成的伤害事故。然而,即使事故总数有所下降,这种碰撞事故在各类伤害事故中的占比却没有明显的下降或改变。这说明需要对其有更深入的认知,并建立更为有效的控制预防措施。论文通过对地铁车站机械车辆作业的分析,结合事故致因理论,提出事故发生的物理原因和根本原因,试图从这两方面来进行事故的预防控制。一方面,利用机器视觉技术进行事故监测。机器视觉技术是许多国家的研究热点,已经取得了一些有效的成果。本文通过改进的更快区域卷积神经网络来识别施工现场的工人、挖掘机和人-机距离,并建立相应的安全规则表达危险状况,从而为现场管理人员开展工作提供依据。另一方面,通过分析机械车辆伤害事故危险因素,建立人、机、环、管四类因素的风险评价指标体系。然后运用层次分析法和模糊综合评价法对项目发生机械车辆伤害事故的风险进行评价,据此判断其是否有必要采取措施进行整改和预防。论文所提出的物体识别算法对工人和挖掘机都具有较高的精度,这对事故监测至关重要。事故监测的结果可以帮助现场的管理人员有针对性地进行管控。事故的模糊综合评价则可以从整个项目的角度表达风险状况,为企业、项目管理人员作出管理决策提供依据。

关键词：地铁施工;;机械车辆;;机器视觉;;风险评价

查看摘要 索取原文[0页]

复杂微纳结构表面指一类具有多层次及多尺度周期结构,且主要特征尺寸介于数十纳米至数十微米的功能表面,在诸多领域被广泛认为极具发展前景。为突破现行机械加工方法对复杂微纳结构的创成能力,本文融合刀具伺服车削与飞刀铣削原理性优点,提出了一种金刚石铣削伺服(Diamond milling servo,DMS)加工新方法。其基本特征在于:切削过

关键词：微纳结构;金刚石;

查看摘要 索取原文[0页]

我国制造业经历近40年的飞速发展,已从粗放的单一的生产模式发展到现在集约式的专业化模式,标志着制造业已经进入了历史新阶段。竞争全球化、市场多样性、成本更敏感,这些现状给我国制造业提出了供应链管理方面的更高要求。本文重点论述制造业通过销售与运营规划(S&OP)领域的应用,通过该流程能让企业在内部运营中充分的实现需求与供应的平衡,进一步提高运营效率和降低运营成本,高效地利用内外部资源,提高生产力和盈利水平,进而帮助企业更好的满足市场需求,在全球化的市场竞争中更有竞争力。论文主旨聚焦于实施S&OP对C企业的好处,以及如何让C企业有效地利用S&OP。通过分析C企业当前存在的问题,提出实施S&OP的方法,进而提高其运营效率与市场竞争能力。文章具体安排如下:第一章通过文献回顾,总结出供应链对企业生存与发展的重要作用;第二章进一步介绍近年来该领域的研究成果以及应用领域以及在企业运营中如何应用S&OP。第三章和第四章剖析了C公司已经滞后的运营方式,并从组织、流程和方法等方面提出该公司推行S&OP的方法与详细过程。第五章阐述了C公司初步推行S&OP的成果和经验教训;进一步指出S&OP的顺利推行依赖于高层的支持和关注;强调该流程是一项战略性的变革,它将引领公司在未来发展中取得更大的成绩。

关键词：销售与运营规划(S&OP);;供应链管理;;运营管理;;需求计划;;生产计划

查看摘要 索取原文[0页]

"中国制造2025"对机械专业人才培养提出了新要求,据此,提出在机械技术基础类课程中采取项目化教学。本文介绍了项目化教学的实施过程,围绕机械制图、机械原理、机械设计、电子技术、PLC等专业基础课程开展项目化教学,给出了气动教学机械手设计、码垛机械手设计和一级齿轮减速器测绘和三维造型等3个教学项目案例,引导学生围绕项目开展课程学习,收到较好的教学效果。

关键词：中国制造2025;;项目化教学;;案例;;机械专业

查看摘要 索取原文[0页]

目的:观察中药复方肤敏膏对机械性损伤致创面愈合和瘢痕形成的影响。方法:实验动物随机分为阳性对照组、模型组、肤敏膏高剂量组、肤敏膏低剂量组,以家兔耳部皮肤全层切除(深度至软骨,面积为1.0 cm×0.8 cm)机械伤为模型。观察术后创面愈合时间,于术后2 d、3 d、5 d、7 d测定伤腔容积,术后2 d、4 d、6 d测定伤口红肿宽度,术后7 d、14 d、28 d、56 d切取兔耳皮肤全层组织,测量毛细血管数、表皮生长宽度、肉芽组织厚度、上皮生长宽度、纤维细胞层厚度。结果:与模型组比较,肤敏膏高剂量、低剂量均可缩短创面愈合时间,其中高剂量肤敏膏可明显缩短创伤愈合时间(P<0.05);肤敏膏高剂量、低剂量均能显著缩小兔耳部皮肤全层切除伤伤腔容积(P<0.05),缓减创面边缘的红肿程度,显著缩小创伤后创面红肿宽度(P<0.05),促进全层切除上皮的生长,促进家兔耳部皮肤全层切除伤肉芽组织的生长,提高创面愈合率;肤敏膏高剂量、低剂量均能防止毛细血管减少(P<0.05),减缓纤维细胞层增厚(P<0.05),抑制兔耳部皮肤全层切除伤表皮增厚。结论:肤敏膏在创伤愈合阶段可明显促进创面愈合,在瘢痕形成阶段可缓减胶原纤维过度增生。

关键词：肤敏膏;;机械创伤;;病理性瘢痕;;兔

查看摘要 索取原文[0页]

全面解读世赛理念,重点围绕CAD机械设计项目选手培养要求、选拔方式、培养方法三个方面进行分析探讨。对于各大院校培养世赛CAD机械设计项目选手具有一定借鉴和指导意义。

关键词：世界技能大赛;;世赛理念;;CAD机械设计;;选手培养

查看摘要 索取原文[0页]

随着石油资源不断地减少,节油型汽车越来越受到国家的支持以及大众的青睐。然而在能耗方面,汽车传动系统效率的高低直接起到决定性作用。机械式自动变速器(AMT)是在传统手动挡的基础上添加了一套电子机械设备,通过按照成熟的换挡规律自动实现选换挡动作的,他继承了传统手动挡的优点,具有结构简单、制造成本低、传动效率高、节油明显等优点,越来越受到汽车厂商的青睐。然而机械式自动变速器在换挡时会产生动力中断,严重影响汽车的换挡品质,而造成这一问题的主要原因为换挡时间过长。针对这一问题,本文从机械式自动变速器选换挡执行机构位置精确控制方面展开研究,主要内容如下:以课题室刚购买的AMT实验台架为研究对象,为了搭建AMT选换挡执行机构精确的数学模型,首先将选换挡执行机构设备进行拆解,根据系统内部传动结构,画出了系统简易图,并对其进行受力分析;然后根据基尔霍夫定律和牛顿第二定律以及执行机构其他组成部分对选换挡执行机构进行了数学模型的搭建。由于模型中的参数值未知,为了获得真实有效的参数值,对AMT实验台架进行了参数实验测取工作,最终获得了AMT选换挡执行机构精确的数学模型。由于AMT选换挡执行机构系统在进行选换挡操作时会受到选换挡电机内部参数变化和外部选换挡阻力等不确定性因素的影响,造成换挡时间加长,大大降低了换挡品质。针对这一问题,本文给出了一种动态滑模自抗扰控制算法,在进行系统控制时,他可以利用内部的扩张状态观测器将系统中存在的不确定因素当成总扰动观测出来,以扰动补偿的形式消除扰动带来的影响;同时内部的动态滑模控制算法具有很好的快速性和鲁棒性。将动态滑模自抗扰控制算法应用在AMT选换挡执行机构位置精确控制方面,可大大减少换挡时间,动力中断消失,从而提高了汽车的换挡品质。为了验证动态滑模自抗扰控制器的可行性,分别将此控制器与动态滑模控制器和传统PID控制器进行了仿真实验和台架实验。通过数据分析对比,动态滑模自抗扰控制器在控制AMT选换挡执行机构位置精确控制方面确实有一定的优势效果。

关键词：AMT;;选换挡执行机构;;动态滑模自抗扰控制;;不确定性

查看摘要 索取原文[0页]

自动垂直钻具可实现高精度的直井作业,突破了传统防斜纠斜技术的藩篱,满足了现代钻井对井斜的控制要求。该类钻具中,机械式自动垂直钻具不含有任何电子元器件,仅依靠机械式稳定平台中偏重块在重力作用下的偏转实现主动的纠斜降斜作业,具有成本低、结构简单、耐高温、可靠性高、适用性强等特点,已成为垂直钻井及深部钻探领域最为重要的研究热点和发展方向之一。但是,相对于电控式自动垂直钻具,机械式自动垂直钻具的井斜控制精度和纠斜极限相对较低,钻具机械式稳定平台的控制性能亟待提高。本文对动态推靠式钻具和静态推靠式钻具的纠斜行为进行了详细分析,相比而言,动态推靠式钻具的机械式稳定平台工作过程中需克服的摩擦阻力矩相对较小,有助于提高稳定平台的控制性能和钻具的纠斜精度。动态推靠式垂直钻具具有周期性推靠井壁的纠斜特性,单次推靠过程中推靠力的作用效果可用等效推靠力表示,本文结合纵横弯曲连续梁法和H-S.Ho地层-钻头作用模型,分别应用推靠力和等效推靠力建立了适用于动态推靠式垂直钻具的可靠性和井斜趋势分析方法。结果表明,本文设计的自动垂直钻具强度满足使用要求,钻具在纠斜工作状态下应配合钻铤和侧向切削能力较大的钻头,可获得更佳的纠斜降斜能力,而在防斜垂直钻井时,应配合侧向切削能力较小的钻头,以保证井眼轨迹具有较高的垂直度。机械式稳定平台作为整个钻具控制的核心,其设计直接影响钻具的工作性能。机械式稳定平台的控制机制为偏重块的偏心扭矩克服盘阀和轴承的摩擦阻力矩,向井眼低边发生偏转,并控制盘阀开孔稳定在井眼高边。静力学分析表明,采用横截面为半圆形的偏重块方案可获得最大的偏心扭矩,盘阀和轴承的摩擦阻力矩导致偏重块稳定位置与井眼低边存在一定偏转角度,相对而言,轴承对偏重块偏转角度的影响较小,盘阀在钻井液压力差的作用下形成的摩擦扭矩对偏重块偏转行为的影响较大,尤其是在井下粘滑振动情况下,底部钻具的转速随时间变化,导致盘阀间摩擦系数会在动静摩擦系数间转化,盘阀间摩擦力的功率也随之发生变化,使得机械式稳定平台呈现出复杂的动力学响应行为。本文使用拉格朗日方法模拟分析了机械式稳定平台在粘滑振动下的动力学响应行为,粘滑振动的参数通过简谐振动激励下的粘滑模型与井下数据拟合获得。分析表明,底部钻具粘滑振动的发生会使偏重块在BHA匀速运动时的单一衰减运动转化为复杂的类钟摆运动,粘滑振动的振幅越大,偏重块的摆动幅度越大,而随着粘滑振动周期的增加,会导致稳定状态的单周期偏重块运动曲线中出现副周期运动。在粘滑振动影响下,偏重块的偏转行为具有四种典型状态,随着粘滑振动周期和振幅的变化,偏重块的偏转行为会在四种状态中过渡,当偏重块最大偏心扭矩较小且粘滑振动振幅较大、周期较短时,偏重块的运动可能出现混沌状态。大幅度、高频率的粘滑振动对稳定平台的控制稳定性有极大的破坏和干扰作用。鉴于粘滑振动的影响,钻具机械式稳定平台在设计时仅仅考虑BHA的匀速运动是不够的。本文通过使用灌铅偏重块、凸台盘阀、单向水力涡轮相配合的方案对钻具的机械式稳定平台进行了优化,分析表明:灌铅偏重块方案可优化钻具内部环空的流场状况,降低转动阻力;凸台盘阀的间隙小于0.5mm时,可在满足钻具的工作要求的前提下显著降低盘阀摩擦阻力矩;单向水力涡轮附加的扭矩可抵消掉稳定平台的摩擦阻力矩,大幅降低偏重块摆动中心位置与井眼低边的夹角。优化后钻具机械式稳定平台在粘滑振动下的动力学响应获得了极大提升。为了进一步确定单向水力涡轮的最佳扭矩,本文通过台架试验测定了轴承的动态摩擦扭矩,并结合盘阀摩擦阻力矩的优化扭矩,选用30L/s流量下扭矩为110 N·mm的涡轮作为本文设计钻具的优化组件。优化前后的钻具通过推靠响应的室内试验测试,评价了钻具机械式稳定平台的优化效果,结果表明,钻具机械式稳定平台的井斜控制精度从优化前的8°提升至优化后的小于2.5°,尤其是在低转速条件下,机械式稳定平台控制精度可达到井斜1.6°,优化效果理想,表明钻具已满足现场应用的要求,为后续下井试验奠定了良好基础。

关键词：自动垂直钻井工具;;机械式稳定平台;;动态推靠式;;动力学;;优化方法

查看摘要 索取原文[0页]

目的1.探索IL-1β诱导软骨细胞发生炎症反应的适宜浓度并观察IL-1β对软骨细胞自噬的影响;2.观察机械应力对炎性软骨细胞表型及自噬的影响;3.观察机械应力对炎性软骨细胞中Lnc RNA-MEG3表达的影响,初探机械应力调控炎性软骨细胞自噬的机制。方法1.分离并体外培养新生大鼠膝关节软骨细胞,分别用0 ng/m L、1 ng/m L、2.5ng/m L、5 ng/m L、10 ng/m L、15 ng/m L IL-1β干预软骨细胞,Real-time PCR和Western Blot检测II型胶原(Col-2)、基质金属蛋白酶(MMP13)、自噬相关蛋白LC3和Beclin-1的表达;2.用四点弯曲细胞力学加载仪对IL-1β处理的软骨细胞加载1Hz不同强度的力学刺激2小时,Real-time PCR和Western Blot检测II型胶原(Col-2)、自噬相关蛋白p-m TOR、LC3、Beclin-1;自噬双标腺病毒转染软骨细胞,力学干预后荧光显微镜下检测自噬小体的形成。3.用四点弯曲细胞力学加载仪对IL-1β处理的软骨细胞加载1 Hz不同强度的力学刺激2小时,Real-time PCR检测MEG3的表达的变化;si-RNA沉默MEG3,Real-time PCR检测LC3、Beclin-1的表达。结果1.梯度浓度IL-1β处理大鼠膝关节软骨细胞,Col-2表达量与IL-1β浓度呈负相关,MMP13表达量与IL-1β浓度在一定范围内呈正相关;LC3及Beclin-1的表达量在一定范围内高于对照组,p-m TOR在IL-1β干预组的表达量均高于对照组。2.机械应力干预5 ng/m L IL-1β处理的软骨细胞后,2000μstrain组Col-2及LC3基因表达量较无应力组及5000μstrain组上调,差异具有显著性(P<0.05);自噬双标腺病毒转染软骨细胞,力学干预后荧光显微镜下观察到2000μstrain组自噬小体形成较对照组及5000μstrain组增加,差异具有显著性(P

关键词：软骨细胞;;机械应力;;自噬;;LncRNA-MEG3

查看摘要 索取原文[0页]