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航天器舱段自动对接研究进展及关键技术分析 被引量：11
1
作者 刘渊 费允锋 +1 位作者 宋银灏 涂群章 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第6期8-13,共6页
传统的航天器舱段装配采用刚性工装定位、手工制孔连接,通过人眼对对接面进行视觉反馈,劳动强度大,效率低,装配周期较长。针对这一问题,从航天器舱段自动对接的国内外研究现状入手,在阐述自动对接系统原理的基础上,对位姿检测技术、运... 传统的航天器舱段装配采用刚性工装定位、手工制孔连接,通过人眼对对接面进行视觉反馈,劳动强度大,效率低,装配周期较长。针对这一问题,从航天器舱段自动对接的国内外研究现状入手,在阐述自动对接系统原理的基础上,对位姿检测技术、运动执行机构、计算机控制技术等关键技术进行了分析,分析结果表明:高精度位姿检测系统是实现自动对接的基础,非接触式位姿测量更适于航天器舱段的实时定位测量,计算机视觉成本较低,具有较强的适应性;具有多自由度调整功能的运动执行机构正解容易,更适合于在有手自结合或手自联调系统中的应用;计算机控制系统是联接位姿检测系统和运动执行机构的枢纽,根据位姿检测系统的数据对运动执行机构进行姿态及位置调整,实现航天器舱段的高精度对接。 展开更多
关键词 航天器 动对接 位姿检测 运动执行机构
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可重构星球探测机器人的空间对接研究 被引量：8
2
作者 张力平 马书根 +2 位作者 李斌 张政 曹秉刚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期659-663,共5页
提出了以改装后的位置敏感传感器来引导机器人完成自动对接的方法,分析了具体工作原理。对可重构星球探测机器人在运动模式下完成对接的两种姿态进行了比较,分别用一般方法和改进后的规划方法计算出了对接工作空间,比较结果说明,机器人... 提出了以改装后的位置敏感传感器来引导机器人完成自动对接的方法,分析了具体工作原理。对可重构星球探测机器人在运动模式下完成对接的两种姿态进行了比较,分别用一般方法和改进后的规划方法计算出了对接工作空间,比较结果说明,机器人在运动模式下三角边着地有利于完成自动对接。对工作模式机器人在工作空间内的运动进行了静力学分析,分析结果表明,机器人在工作空间内可以自由运动。用VC和OpenGL搭建的平台对空间对接进行了仿真试验,试验结果验证了对接工作空间计算的正确性和完成空间自动对接的可能性。 展开更多
关键词 可重构星球探测机器人 对接工作空间 静力学 自动对接
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植物工厂立体栽培系统多功能作业平台优化与试验 被引量：6
3
作者 于畅畅 高振铭 +3 位作者 徐丽明 王庆杰 牛丛 曹鑫鹏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期266-275,共10页
植物工厂中多采用立体栽培架进行育苗与栽培,立体栽培架上的栽培床搬运是其中重要一环。目前,栽培床多为人工搬运,存在劳动强度大、自动化水平低等问题。针对此问题,该研究研制了一种多功能作业平台,可实现自主循迹、定位和栽培床的自... 植物工厂中多采用立体栽培架进行育苗与栽培,立体栽培架上的栽培床搬运是其中重要一环。目前,栽培床多为人工搬运,存在劳动强度大、自动化水平低等问题。针对此问题,该研究研制了一种多功能作业平台,可实现自主循迹、定位和栽培床的自动搬运和输送。根据栽培床质量和立体栽培架高度要求,设计了升降机构,并确定了关键参数;研究了栽培床自动对接和自动输送机构,实现了栽培床的自动装卸;确定了基于RFID(Radio Frequency Identification)传感器的定位系统方案。采用STM32单片机作为自动控制系统的主控制器,自动控制系统主要包括导航系统、定位系统、通信系统、行走系统、升降系统、自动对接系统和自动输送系统等部分,并基于Android平台设计了人机交互界面,通过设置相应指令实时监控多功能作业平台的运动状态和作业参数。为评价多功能作业平台作业效果,以升降机构高度范围、前后定位偏差、高度定位偏差和平台与立体栽培架对接成功率为试验指标,进行了性能试验。试验结果表明,多功能作业平台升降高度范围为833~2 460 mm,前后定位偏差小于9 mm,高度定位偏差小于5 mm,对接成功率不小于96%,满足作业要求。该研究为进一步提高植物工厂立体栽培自动化水平提供了参考。 展开更多
关键词 种植 自动化 植物工厂 立体栽培 多功能作业平台 RFID自动定位 自动对接
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大型雷达天线自动对接关键技术研究进展 被引量：6
4
作者 彭高亮 薛渊 刘世伟 《空天防御》 2019年第2期37-43,共7页
随着信息化战争需求和雷达探测技术的发展,对现代军事装备的性能提出了更高的使用要求,地面雷达也正朝着阵面大型化、单元密集化、高机动性和高可靠性的趋势发展,分块雷达天线自动对接成为制约雷达机动性的重要因素。借鉴大部件自动对... 随着信息化战争需求和雷达探测技术的发展,对现代军事装备的性能提出了更高的使用要求,地面雷达也正朝着阵面大型化、单元密集化、高机动性和高可靠性的趋势发展,分块雷达天线自动对接成为制约雷达机动性的重要因素。借鉴大部件自动对接技术的成功经验,结合地面雷达的实际需求,提出了雷达天线自动对接的技术特点,详细介绍了自动调姿系统、大尺寸测量技术和柔顺对接技术3个关键技术的研究进展,并对雷达天线自动对接技术的发展进行了总结和展望。 展开更多
关键词 雷达天线 自动对接 调姿机构 大尺寸测量 柔顺对接
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运载火箭气液组合连接器动态自动对接技术 被引量：6
5
作者 李泳峄 吴新跃 +2 位作者 李道平 张国栋 肖士利 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1774-1779,共6页
为实现未来重型运载火箭地面组合连接器与箭上接口的自动对接,提高发射准备流程安全性、可靠性,降低人员保障要求,开展了组合连接器自动对接的技术研究及总体策略分析,提出了由检测、智能控制、位姿调整系统组成的技术方案及非接触式检... 为实现未来重型运载火箭地面组合连接器与箭上接口的自动对接,提高发射准备流程安全性、可靠性,降低人员保障要求,开展了组合连接器自动对接的技术研究及总体策略分析,提出了由检测、智能控制、位姿调整系统组成的技术方案及非接触式检测+主动位姿调整+被动随动的自动对接策略,并开展了组合连接器自动对接试验系统研制,进行了组合连接器自动对接、低温加注、自动分离等全流程试验验证工作。结果表明:自动对接装置检测、智能控制、位姿调整等各项功能正常,自动对接策略准确、可行,解决了大载荷组合连接器在箭上接口大范围、高速运动条件下的自动对接难题,综合跟踪范围达±600 mm,综合跟踪速度达500 mm/s,各综合工况下完成自动对接时间约为3~5 min。 展开更多
关键词 自动对接 组合连接器 对接策略 动态跟踪 运载火箭
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基于机器视觉的装车臂自动对接系统研究
6
作者 孙泽昆 陆永华 +2 位作者 朱赟 冯是公 秦栋成 《测试技术学报》 2024年第4期427-434,共8页
针对装车臂对接依赖人工推动,操作困难,工作效率低等问题,设计研究一种基于机器视觉的LNG陆用装车臂自动对接系统,包括在划定停车区域内自动对接的目标检测定位及控制方法,实现无人状态下的智能对接。通过伺服电机位置环控制关节角度并... 针对装车臂对接依赖人工推动,操作困难,工作效率低等问题,设计研究一种基于机器视觉的LNG陆用装车臂自动对接系统,包括在划定停车区域内自动对接的目标检测定位及控制方法,实现无人状态下的智能对接。通过伺服电机位置环控制关节角度并记录旋转位置;基于几何投影法及装车臂结构特性简化运动学算法,提高计算效率,并通过D-H方法建立运动学模型,计算运动范围并对几何投影法验证;基于深度学习及图像处理算法实现目标检测;依据相机标定获得的相机内参、多点深度信息及目标检测结果,通过单目定位原理实现三维视觉,最终实现自动对接。对车辆停靠区域内的法兰进行试验,结果显示,系统对接成功率达99%,且相对手动对接时间缩短40%。装车臂自动对接系统可有效应用于LNG接收站的装卸车工作,对实现自动化对接有一定的参考价值。 展开更多
关键词 LNG陆用装车臂 机器人运动学 机器视觉 目标检测 自动对接
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一种基于机器视觉与激光雷达的灰库卸料自动对接系统
7
作者 李旺 王君伟 《今日自动化》 2024年第1期27-29,共3页
我国石灰石-石膏湿法脱硫电厂在脱硫过程中会产生大量石膏与飞灰等固体废物,这些废物需要运输至电厂内的指定贮存区域即灰库进行进一步处理.目前,大多数电厂的灰库仍采用人工操作的卸料方式,不仅劳动强度大、效率低下,而且在恶劣的粉尘... 我国石灰石-石膏湿法脱硫电厂在脱硫过程中会产生大量石膏与飞灰等固体废物,这些废物需要运输至电厂内的指定贮存区域即灰库进行进一步处理.目前,大多数电厂的灰库仍采用人工操作的卸料方式,不仅劳动强度大、效率低下,而且在恶劣的粉尘工作环境下,容易引发职业病和安全事故.为实现安全、高效的灰库卸料,设计了一种基于机器视觉与激光雷达的灰库卸料自动对接系统.该系统通过多传感器协同,实现了车辆与灰库出料口的高精度自动对接.该方法相比现有技术,最大的创新点在于实现了车辆与灰库之间的自动精准对接,不需要人工参与指挥对接过程,从根本上解决了原有人工操作方式中的问题.经测试,该方法实现了约99%的对接成功率,相比传统人工操作方式,效率提升明显,运行可靠,满足工业使用需求.总体而言,该自动对接系统能有效解决现有卸料方式的安全和效率问题. 展开更多
关键词 灰库卸料 自动对接 机器视觉 激光雷达
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基于视觉伺服的自动对接技术研究
8
作者 王樟平 楼佩煌 +2 位作者 钱晓明 张沪松 张悦 《机械设计与制造工程》 2024年第1期89-94,共6页
针对大型零部件移动挂载作业需求,构建了采用视觉伺服技术的自动对接平台。首先,基于双目相机深度感知功能设计了视觉伺服控制方法,提出了存在外界干扰时的视觉伺服终止判定依据。然后,建立了并联机构运动控制模型,通过坐标变换方法与... 针对大型零部件移动挂载作业需求,构建了采用视觉伺服技术的自动对接平台。首先,基于双目相机深度感知功能设计了视觉伺服控制方法,提出了存在外界干扰时的视觉伺服终止判定依据。然后,建立了并联机构运动控制模型,通过坐标变换方法与积分思想实现了双目相机伺服控制速度与并联机构位置控制量的转换。最后,通过实验验证了所研发的自动对接平台对接精度高,抗干扰能力强,能有效满足移动挂载作业需求。 展开更多
关键词 自动对接 视觉伺服 并联机构 坐标变换
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空间对接机构自动对接控制方案 被引量：4
9
作者 朱朝晖 励吉鸿 《载人航天》 CSCD 2011年第4期24-27,47,共5页
介绍对接机构自动对接控制的系统方案、可靠性设计,并总结了控制方案特点。自动对接控制技术作为航天器交会对接的关键技术,在我国载人航天交会对接任务实现中具有重要意义,可供对接机构的对接控制应用参考。
关键词 交会对接 对接机构 自动对接
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电动汽车无人充电桩设计与实现 被引量：5
10
作者 孙炜煊 陈毅 +1 位作者 王帅 汪贵平 《自动化技术与应用》 2019年第4期29-32,53,共5页
电动汽车用户年龄段参差不齐,对于充电操作流程的阅读和理解存在困难;支付平台的不兼容也给用户带来了不便。针对存在的问题,结合常规充电桩的特点,兼顾无人驾驶车辆的充电问题,设计并开发了一套集成自动充电和手动充电于一体的新式充... 电动汽车用户年龄段参差不齐,对于充电操作流程的阅读和理解存在困难;支付平台的不兼容也给用户带来了不便。针对存在的问题,结合常规充电桩的特点,兼顾无人驾驶车辆的充电问题,设计并开发了一套集成自动充电和手动充电于一体的新式充电设备,既能兼容现有的充电方式,又能针对无人驾驶车辆实现自动充电口对接、充电、扣费等操作,提高了充电智能化。实验结果表明,该系统运行稳定,能够解决充电操作不统一和付费平台不兼容等问题。 展开更多
关键词 充电桩 无人驾驶车辆 自动对接 智能充电
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用6-RUS型并联机构实现海上补给自动对接的关键技术 被引量：5
11
作者 于影 孟庆鑫 +2 位作者 王立权 殷宝麟 王磊 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期28-34,共7页
提出了用6-RUS型并联机构来实时调整对接喇叭口的位姿状态以实现海上补给中的自动对接.首先,对该机构支链的相对位置关系及约束进行了讨论,建立了该机构的逆运动学模型;其次,对该机构支链的受力情况进行了理论分析,基于凯恩方程建立了... 提出了用6-RUS型并联机构来实时调整对接喇叭口的位姿状态以实现海上补给中的自动对接.首先,对该机构支链的相对位置关系及约束进行了讨论,建立了该机构的逆运动学模型;其次,对该机构支链的受力情况进行了理论分析,基于凯恩方程建立了该机构的逆动力学模型;最后,对该机构在运动过程中电机输出转角及输出扭矩进行了数值仿真.仿真结果表明,理论模型可以很好地预测各电机的输出转角及输出扭矩,为海上补给中实现自动对接提供了理论依据. 展开更多
关键词 并联机构 自动对接 逆运动学 逆动力学 数值仿真
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120 t钢包底吹氩自动对接技术应用实践 被引量：1
12
作者 张勇 潘军 +2 位作者 邓槟杰 赵滨 孙波 《安徽冶金科技职业学院学报》 2023年第1期35-38,共4页
针对马钢120 t钢包底吹氩自动对接技术在实际应用过程中存在的密封圈使用寿命偏低问题,分析了产生的原因并提出了具体的改进措施,提高了钢包底吹氩自动对接的可靠性和生产的安全性。
关键词 120 t钢包 平板式 底吹氩 自动对接
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运载火箭多功能对接架车研究 被引量：4
13
作者 郭峰 《电子机械工程》 2020年第3期53-56,共4页
目前我国运载火箭装配方式为手动对接装配,所使用的的手动对接架车功能单一,在对接装配时需多次转轨,整个装配过程效率低,操作繁琐,精度差,劳动强度大,已不能满足运载火箭高密度的发展需求。多功能架车的研究尚处于起步阶段,少数电动架... 目前我国运载火箭装配方式为手动对接装配,所使用的的手动对接架车功能单一,在对接装配时需多次转轨,整个装配过程效率低,操作繁琐,精度差,劳动强度大,已不能满足运载火箭高密度的发展需求。多功能架车的研究尚处于起步阶段,少数电动架车也只是用电机代替手轮,并无更多的实用功能。文中根据火箭装配工艺,提出了一种多功能对接架车方案。该多功能对接架车集整周滚转、质心及质量测量、自动对接、手动/自动切换多种功能于一体,只需一套多功能对接架车便可完成需要多种专业设备才能完成的对接装配作业,可大大减少对接装配过程中的重复转轨工作,提高对接效率和质量,降低劳动强度,是一种高效率、高质量的对接装配解决方案。 展开更多
关键词 整周滚转 质量、质心测量 自动对接 手动/自动切换
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多功能护理床智能技术的研究进展 被引量：4
14
作者 李素姣 朱华瑞 +2 位作者 胡冰山 喻洪流 苏颖兵 《生物医学工程研究》 2021年第4期440-447,共8页
随着人口老龄化加剧,多功能护理床需求呈现迅速上升趋势。我们在系统调研多功能护理床的基础上,对护理床功能分类、关键技术分析和未来发展趋势进行了总结与展望。根据多功能护理床的功能类型将其分为基础功能型、二便护理型和自主移动... 随着人口老龄化加剧,多功能护理床需求呈现迅速上升趋势。我们在系统调研多功能护理床的基础上,对护理床功能分类、关键技术分析和未来发展趋势进行了总结与展望。根据多功能护理床的功能类型将其分为基础功能型、二便护理型和自主移动型,并对各种类型进行技术对比。重点阐述了多功能护理床自动对接功能中红外超声波、激光雷达和视觉传感器三种传感器的工作原理及存在的问题,指出了多功能护理床智能技术发展应做到多种技术融合使用,提高产品的综合性能和可靠性。 展开更多
关键词 多功能护理床 二便护理机器人 定位 自动对接 多技术融合
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导弹舱段自动对接系统设计 被引量：3
15
作者 刘赛华 晋严尊 汤辉 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第2期103-106,共4页
针对导弹舱段自动化对接过程中,存在舱段尺寸小且质量大、对接面特征复杂等问题,提出了一种导弹舱段自动对接技术思路以及工程实现方法。基于6自由度并联平台和位姿测量系统,设计了一套用于实现舱段自动对接的机械系统,并进行了工程验... 针对导弹舱段自动化对接过程中,存在舱段尺寸小且质量大、对接面特征复杂等问题,提出了一种导弹舱段自动对接技术思路以及工程实现方法。基于6自由度并联平台和位姿测量系统,设计了一套用于实现舱段自动对接的机械系统,并进行了工程验证。研究结果表明,该系统可实现空空导弹舱段的自动化精准对接,提高导弹总装生产线的整体技术水平。 展开更多
关键词 导弹舱段 自动对接 STEWART平台 位姿调整
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飞机部件自动化对接工艺设计探讨 被引量：4
16
作者 巩玉强 《航空制造技术》 2018年第7期48-53,76,共7页
针对自动化对接技术特点,全面分析了飞机自动化对接工艺过程,阐述了目前采用自动化对接技术存在的产品和工艺设计主要问题,提出了面向自动化对接的飞机产品设计一般要求,分析了自动化对接技术实施过程中装配工艺设计的重要性。针对设计... 针对自动化对接技术特点,全面分析了飞机自动化对接工艺过程,阐述了目前采用自动化对接技术存在的产品和工艺设计主要问题,提出了面向自动化对接的飞机产品设计一般要求,分析了自动化对接技术实施过程中装配工艺设计的重要性。针对设计和工艺存在的问题,从产品结构设计改进、装配协调方案设计、装配流程规划、部件调姿定位接头布局设计以及测量工艺规划等方面进行了论述,明确了具体的研究内容,提出了采用自动化对接技术相应的要点和解决方法。 展开更多
关键词 自动化对接 产品设计 测量 工艺接头 工艺设计
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本安电源柔性智能老化系统的研究
17
作者 李龙 《煤矿机电》 2023年第2期39-43,共5页
针对矿用隔爆兼本安型电源产品老化效率低、占地面积大、人工搬运重、老化数据少及老化过程易引起火灾隐患等突出问题。设计了基于Microsoft Visual Studio开发平台的智能老化系统,该系统采用图像识别技术、运动控制技术、精确定位及自... 针对矿用隔爆兼本安型电源产品老化效率低、占地面积大、人工搬运重、老化数据少及老化过程易引起火灾隐患等突出问题。设计了基于Microsoft Visual Studio开发平台的智能老化系统,该系统采用图像识别技术、运动控制技术、精确定位及自动对接技术,通过扫描枪、全自动上下料机、堆垛机、自动对接机构、高密度立体老化架、程控电源、电子负载、检测控制模块,实现产品分区自动上下架、电气信号的自动对接、分区智能老化,实时采集记录老化过程中的数据。实施结果表明,本安电源老化的操作人员从3人减少至0人,单台老化占地面积减少50%以上,老化效率提升40%以上,产品质量提升20%以上。 展开更多
关键词 本安电源 智能老化 立体老化架 自动对接
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LNG硬管接车臂自动对接研究及应用
18
作者 胡旭杰 江驹 王剑琨 《天然气与石油》 2023年第4期16-22,共7页
针对现有LNG装卸场站槽车充装多为手动充装、人工推动接车臂操作困难、劳动强度大、耗时长、效率低等问题,提出一种具备在划定车辆停靠区域情况下自动对接的LNG硬管接车臂的控制方法。一是实时采集各执行机构的位移,换算为各旋转关节运... 针对现有LNG装卸场站槽车充装多为手动充装、人工推动接车臂操作困难、劳动强度大、耗时长、效率低等问题,提出一种具备在划定车辆停靠区域情况下自动对接的LNG硬管接车臂的控制方法。一是实时采集各执行机构的位移,换算为各旋转关节运动的角度及角速度,为有效抑制干扰,防止信号突变,引入一阶滞后滤波算法,滤波后反馈给控制系统;二是通过D-H表示法建立接车臂的运动学模型,进行接车臂的正、逆运动学分析;三是在笛卡尔直角坐标空间规划接车臂末端的实时空间位姿及其对应的速度、加速度;四是建立外环角度控制,内环角速度控制的位置速度双环控制器;五是采用Matalb机器人工具验证正运动学解算表达式的正确性及接车臂运动范围仿真,通过阶跃信号仿真双环与单环PID控制算法的控制效果,实际测试表明自动对接准确率可达99%,相比手动对接时间可节约30%,可有效提高对接效率,减少操作人员数量及劳动强度。LNG硬管接车臂的自动对接控制方法能较好地应用于LNG装卸场站槽车充装自动对接,具有一定的推广和参考价值。 展开更多
关键词 LNG硬管接车臂 自动对接 双环控制
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钢包底吹氩自动对接装置优化设计 被引量：4
19
作者 张安龙 王涛 《冶金设备》 2021年第1期33-36,共4页
介绍了弹簧式底吹氩装置的结构和失效原因,采用长行程全自动主动对接送气结构、全悬浮大偏移弹簧导向结构、耐高温软硬双重密封结构等改进方案,优化了钢包底吹氩自动对接装置的结构,提高了钢包底吹氩的可靠性和生产的安全性。
关键词 底吹氩 弹簧 自动对接 钢包
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基于机器视觉的大型舱段对接位姿测量方法
20
作者 李瑞峰 郭静 +2 位作者 杨娜 张力力 程军 《导航与控制》 2023年第6期70-79,共10页
随着航空航天领域对飞机、火箭等大型舱段类产品的装配精度和自动化程度要求不断提高,大型舱段的对接装配模式由原来“目视人喊手工推”的人工作业模式正逐渐向自动化、数字化、智能化方向发展。针对这一问题,设计了一套基于机器视觉的... 随着航空航天领域对飞机、火箭等大型舱段类产品的装配精度和自动化程度要求不断提高,大型舱段的对接装配模式由原来“目视人喊手工推”的人工作业模式正逐渐向自动化、数字化、智能化方向发展。针对这一问题,设计了一套基于机器视觉的自动对接系统,提出了一种基于两套单目视觉的大型舱段相对位姿测量方法。系统通过两套单目视觉独立测量舱段表面靶标位姿,结合预先标定的靶标和舱段的位置关系,对两套单目视觉测量结果进行融合解算,得到最终的舱段对接姿态,引导六自由度调姿平台实现大型舱段的自动对接。实验结果表明,该系统的测量精度优于0.04 mm,对接精度优于0.3 mm,具有较强的应用价值。 展开更多
关键词 单目视觉 自动对接 相对位姿 舱段
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