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自组装单分子层在反式钙钛矿太阳能电池中的研究进展
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作者 李磊 丁梦竹 +1 位作者 王芳芳 黄维 《应用化学》 北大核心 2025年第5期597-620,共24页
钙钛矿太阳能电池以其优异的光电转换效率、低廉的制造成本和简便的制备工艺而备受瞩目,有望成为下一代光伏技术。然而,其长期稳定性问题和潜在的铅泄漏风险严重阻碍了其商业化进程。反式钙钛矿太阳能电池(iPSCs)凭借其优异的稳定性,成... 钙钛矿太阳能电池以其优异的光电转换效率、低廉的制造成本和简便的制备工艺而备受瞩目,有望成为下一代光伏技术。然而,其长期稳定性问题和潜在的铅泄漏风险严重阻碍了其商业化进程。反式钙钛矿太阳能电池(iPSCs)凭借其优异的稳定性,成为研究热点。自组装单分子层(SAMs)作为一种新型的空穴选择层(HSL)材料,因其定制化的分子剪裁策略和优异的界面调控能力,为解决iPSCs的稳定性和效率问题提供了新的途径。本文综述了SAMs在iPSCs中的应用进展,详细讨论了SAMs的分子结构设计、沉积方法以及其在能级调控、缺陷钝化和界面改性方面的作用机制。此外,本文还探讨了顺序沉积和共组装(Co-SAMs)策略以进一步提升器件性能。最后,对SAMs技术面临的挑战和未来的发展方向进行了展望,包括大面积制备、长期稳定性提升、成本降低以及新型SAMs分子的设计等。SAMs技术有望推动iPSCs的高效、稳定和低成本商业化,为清洁能源的可持续发展做出贡献。 展开更多
关键词 钙钛矿太阳能电池 自组装单分子层 空穴选择层
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一种基于AEKF的铆接件视觉伺服精确装配方法
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作者 李宗刚 李彦博 +1 位作者 焦建军 杜亚江 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第1期107-118,共12页
针对工业生产中存在多轴孔铆接件因铆钉数量多、铆钉与铆孔间隙小、铆钉分布不规则等特点,致使装配过程约束复杂,装配精度要求高,难以实现铆接工艺智能化以提升装配效率问题,提出一种基于自适应扩展卡尔曼滤波的铆接件视觉伺服精确装配... 针对工业生产中存在多轴孔铆接件因铆钉数量多、铆钉与铆孔间隙小、铆钉分布不规则等特点,致使装配过程约束复杂,装配精度要求高,难以实现铆接工艺智能化以提升装配效率问题,提出一种基于自适应扩展卡尔曼滤波的铆接件视觉伺服精确装配方法。为实现铆接件装配时的高精度定位,在传统扩展卡尔曼滤波的基础上,引入自适应噪声估计器,消除未知环境下的系统噪声对图像雅可比矩阵估计精度的影响,保证视觉伺服过程中图像雅可比矩阵的高精度估计;为保证铆接件装配时视觉伺服运动轨迹平滑稳定,设计滑模控制器,对铆接件进行轨迹跟踪,同时引入最小二乘法对铆接件图像特征深度信息进行实时在线估计,实现铆接件的高精度装配;以6自由度机器人建立仿真模型,结果表明在分布不规则的铆钉中选取4个铆钉的圆心点特征作为控制输入,通过设计的视觉伺服控制器能够完成铆接件的高精度多轴孔装配,提高了铆接工艺中关键工序的智能化水平。 展开更多
关键词 铆接 多轴孔装配 自适应扩展卡尔曼滤波 深度在线估计 滑模控制
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钻井用双级遥控可变径稳定器研制
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作者 汤历平 梁育鹏 +2 位作者 朱年涛 黄崇君 李金和 《钻采工艺》 北大核心 2025年第2期129-135,共7页
遥控可变径稳定器能在不起下钻的情况下变化下部钻具组合,从而实现井眼轨迹的控制。在现有结构技术的基础上设计了一种可实现两级变径的遥控可变径稳定器并系统性地阐述了设计过程:多级遥控可变径稳定器的结构与工作原理;基于有限元法... 遥控可变径稳定器能在不起下钻的情况下变化下部钻具组合,从而实现井眼轨迹的控制。在现有结构技术的基础上设计了一种可实现两级变径的遥控可变径稳定器并系统性地阐述了设计过程:多级遥控可变径稳定器的结构与工作原理;基于有限元法的关键零件强度分析及密封性能分析;多级遥控可变径稳定器的室内测试与现场测试。研究结果表明:可变径稳定器可通过开停泵实现三种外径;所设计的多级遥控可变径稳定器强度和密封性能可靠;室内测试和现场测试验证了多级遥控可变径稳定器的运动可行性。研究成果可为钻井过程中增斜、稳斜和降斜等工艺提供有效的技术支撑。 展开更多
关键词 钻井 变径稳定器 井眼轨迹 下部钻具 应力 接触压力
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数据驱动下的机器人轴孔装配研究综述
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作者 王战玺 张邦海 +2 位作者 李景德 罗子彦 郑晨 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期397-411,共15页
轴孔装配作为制造业核心工艺,其智能化对产品精度与可靠性至关重要。传统人工算法存在模型依赖强、自适应不足等问题,而数据驱动方法通过从数据中隐式学习响应模式,展现出良好的泛化性能。本文系统综述了基于数据驱动的轴孔装配技术,从... 轴孔装配作为制造业核心工艺,其智能化对产品精度与可靠性至关重要。传统人工算法存在模型依赖强、自适应不足等问题,而数据驱动方法通过从数据中隐式学习响应模式,展现出良好的泛化性能。本文系统综述了基于数据驱动的轴孔装配技术,从环境感知、装配控制及任务课程设计梳理进展。分析了智能体在轴孔装配中的感知、任务理解与控制以及课程设计对任务的影响,并针对现有研究在动态响应、鲁棒性及任务理解等方面的瓶颈,展望未来研究需聚焦以任务需求为引导的低成本感知、先验知识+数据驱动的决策框架、未知任务空间的性能评估、以及探索人机共融下的任务理解与控制。 展开更多
关键词 轴孔装配 数据驱动 任务理解 多模态感知 课程设计
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水平井BHA控制井斜与方位机理及影响因素分析 被引量:2
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作者 刘巨保 张学鸿 +2 位作者 孙超 赵石江 林茂成 《大庆石油学院学报》 EI CAS 北大核心 1997年第4期68-72,共5页
根据间隙元法对水平井中各类钻具在不同钻井参数、不同井深和井斜条件下的受力变形计算结果,论述了水平井BHA控制井斜与方位的机理是由下部钻具与井壁的不同接触状态来实现的。在转盘钻井时,BHA控制井斜与方位是由近钻头稳定器... 根据间隙元法对水平井中各类钻具在不同钻井参数、不同井深和井斜条件下的受力变形计算结果,论述了水平井BHA控制井斜与方位的机理是由下部钻具与井壁的不同接触状态来实现的。在转盘钻井时,BHA控制井斜与方位是由近钻头稳定器与井壁的接触方位角、接触反力及摩擦阻力综合作用的结果;而在定向钻井中,是由动力钻具弯外壳与井壁的接触角和接触反力作用的结果。同时,对影响下部钻具与井壁接触状态的三类因素(井身形态、钻井参数、下部钻具结构)进行了分析讨论,为水平钻井中合理选择钻具组合和钻井参数、实施井斜与方位控制提供了理论依据。 展开更多
关键词 水平钻井 井斜 方位控制 钻具组合
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非连续性指向式旋转导向底部钻具组合力学影响因素分析
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作者 郭良林 夏成宇 +3 位作者 吉俊杰 郭铨楹 车恒达 黄志强 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第12期4967-4974,共8页
深层油气开发钻遇复杂结构井型增多,使用传统滑动钻具时靶向钻进困难。为助力解决复杂结构井型井眼轨迹控制难题,提出一种非连续型指向式旋转导向结构,在此基础上,结合有限元法单元划分思想和纵横弯曲法,建立一种非连续性指向式旋转导... 深层油气开发钻遇复杂结构井型增多,使用传统滑动钻具时靶向钻进困难。为助力解决复杂结构井型井眼轨迹控制难题,提出一种非连续型指向式旋转导向结构,在此基础上,结合有限元法单元划分思想和纵横弯曲法,建立一种非连续性指向式旋转导向底部钻具组合(rotary steerable bottom hole assembly,RSBHA)力学模型,通过编译力学程序,求解出底部钻具组合钻头侧向力和倾角,并分析井身几何参数、钻井参数和钻具组合结构参数对力学性能的影响规律。得出钻压与井斜对钻头侧向力影响较小,钻具组合结构参数影响较大。研究成果为旋转导向底部钻具组合结构优化及钻井参数优化提供理论前提,为井眼轨迹精确控制提供力学支撑。 展开更多
关键词 旋转导向 底部钻具组合(bha) 侧向力 井眼轨迹
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考虑可变旋转参数的机器人多轴孔装配强化学习策略 被引量:1
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作者 鄢智超 周勇 +1 位作者 胡楷雄 李卫东 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第3期815-827,共13页
针对目前机器人多轴孔装配学习策略严重依赖人工示教数据,导致训练效率低和场景适应性差等问题,提出一种考虑可变旋转参数的机器人多轴孔装配强化学习策略。首先,提出一种可变旋转参数的姿态调整模型,据此采集多轴孔接触力学信息与姿态... 针对目前机器人多轴孔装配学习策略严重依赖人工示教数据,导致训练效率低和场景适应性差等问题,提出一种考虑可变旋转参数的机器人多轴孔装配强化学习策略。首先,提出一种可变旋转参数的姿态调整模型,据此采集多轴孔接触力学信息与姿态调整动作的对应关系数据,以此作为装配技能的预训练学习数据。进而,提出一种改进深度确定性策略梯度(DDPG)强化学习算法,通过多因素稀疏奖励函数对装配动作进行合适的奖励评价以提高学习效率和成功率。最后,在仿真和实验平台上进行了多轴孔电子元器件装配的案例研究,结果表明,所提方法具有良好的场景适应性,相对经典强化学习方法能有效提高装配的学习效率和成功率,同时明显减小了装配接触力/力矩。 展开更多
关键词 协作机器人 多轴孔装配 姿态调整模型 改进深度确定性策略梯度算法
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面向轴孔装配任务的双臂机器人控制策略
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作者 詹博文 郭瑞科 +2 位作者 龚宇莲 何英姿 张海博 《空间控制技术与应用》 北大核心 2025年第1期85-95,共11页
为了高效、安全地完成轴孔装配任务,提出一种双臂机器人协调柔顺控制策略.根据轴零件、孔零件自身的结构特点,设计一种满足小容差限制的一次装配成型任务方案.在此基础上,基于双臂主从协调的思想,对任务进行了分解和分配.同时以消除孔... 为了高效、安全地完成轴孔装配任务,提出一种双臂机器人协调柔顺控制策略.根据轴零件、孔零件自身的结构特点,设计一种满足小容差限制的一次装配成型任务方案.在此基础上,基于双臂主从协调的思想,对任务进行了分解和分配.同时以消除孔零件和轴零件之间的位姿偏差为目标,规划了平滑的双臂运动轨迹.考虑到零件之间柔顺接触的要求,构建一种自适应阻抗控制器.为避免接触力往复震荡带来的控制失稳问题,在该控制器中加入了刚度系数自适应调节功能.基于UR10e机械臂搭建了双臂机器人轴孔装配实验平台,并且通过实验验证了提出的双臂机器人协调柔顺控制策略的有效性. 展开更多
关键词 轴孔装配 双臂机器人 任务分解与分配 轨迹规划 柔顺控制
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乏燃料池虹吸破坏效果模拟及验证
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作者 桂璐廷 程会方 崔满满 《核科学与工程》 北大核心 2025年第2期344-347,共4页
乏燃料池是贮存乏燃料组件的重要安全物项。为了保证乏燃料组件的安全,需维持一定的乏燃料水池水位。如果乏燃料水池的冷却水回水管道在较低位置发生破裂,池水会由于虹吸效应而持续丧失,最终导致乏燃料组件裸露。工程中一般通过在管线... 乏燃料池是贮存乏燃料组件的重要安全物项。为了保证乏燃料组件的安全,需维持一定的乏燃料水池水位。如果乏燃料水池的冷却水回水管道在较低位置发生破裂,池水会由于虹吸效应而持续丧失,最终导致乏燃料组件裸露。工程中一般通过在管线上开设破虹吸孔来防止液位下降到安全液位以下。为了研究破虹吸孔尺寸与液面下降高度的关系,建立了全尺寸的实验台架模拟实际工程中的破虹吸过程。此外,采用漂移流相关的经验关系式建立关于破虹吸过程与虹吸孔尺寸的计算程序,并将实验数据与程序计算结果进行比较,为工程中计算虹吸孔尺寸提供参考。 展开更多
关键词 乏燃料组件 漂移流 破虹吸孔
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组装成孔改进双针热脉冲法测定土体比热容研究
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作者 周殷康 阎长虹 +4 位作者 张红扣 吴云 祁磊磊 袁宏光 郝凯旋 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S1期31-35,共5页
比热容是土体基本的热物理性质之一,双针热脉冲法广泛应用于土体比热容测试。引孔是双针热脉冲法土体比热测试的关键,要求单孔完全垂直且双孔之间严格共面平行。然而,由于土体存在穿透阻力,传统的限位钻孔法无法满足这一要求,进而影响... 比热容是土体基本的热物理性质之一,双针热脉冲法广泛应用于土体比热容测试。引孔是双针热脉冲法土体比热测试的关键,要求单孔完全垂直且双孔之间严格共面平行。然而,由于土体存在穿透阻力,传统的限位钻孔法无法满足这一要求,进而影响测试稳定性。本研究针对性地提出了组装成孔法,根据热脉冲法双针探头的形状尺寸,设计了相应的成型模具,并通过静压在两块土料上分别制得一对平行半圆双孔,对称拼接组装成双针热脉冲法所需共面平行垂直双圆孔。结果表明,组装成孔法相较于限位钻孔法能大幅提高双针热脉冲法在土体比热容测试中的稳定性,且组装成孔法测试结果与DSC、TPS法所测土体比热容接近,表明组装成孔改进的双针热脉冲法可更好地测定土体比热容。 展开更多
关键词 土体比热 双针热脉冲法 组装成孔 改进测试
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连续管可控偏心垫块BHA滑动钻进导向性能分析 被引量:2
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作者 房军 韩晓菲 +1 位作者 王宴滨 熊超 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期44-48,共5页
针对小井眼连续管水平钻井过程中导向控制的要求,提出采用可控偏心垫块控制井眼轨迹的方法。在下部钻具组合(BHA)中按照一定的分布规律安装可独立控制的偏心垫块,通过控制偏心垫块的伸出与缩回,使BHA产生相对于井眼轴线的偏心位移,从而... 针对小井眼连续管水平钻井过程中导向控制的要求,提出采用可控偏心垫块控制井眼轨迹的方法。在下部钻具组合(BHA)中按照一定的分布规律安装可独立控制的偏心垫块,通过控制偏心垫块的伸出与缩回,使BHA产生相对于井眼轴线的偏心位移,从而改变钻具组合的力学特性;对该钻具组合形式采用纵横弯曲连续梁法,建立了连续管可控偏心垫块BHA滑动钻进导向性能的力学模型与控制方程,并针对具体算例采用控制方程进行了求解。计算结果表明,在不同钻压条件下,钻头井斜力、钻头方位力、井斜平面内钻头转角和方位平面内钻头转角均随偏心稳定器在井斜平面与方位平面内的偏心位移呈线性变化;钻铤内径增大,钻头井斜力、方位力均表现为先缓慢减小后快速降低,钻头转角的变化很小。研究表明,控制钻具组合偏心垫块的伸出与缩回可以改变BHA的力学性能,使BHA产生相对于井眼轴线的偏心位移,达到控制井眼轨迹的目的。 展开更多
关键词 连续管钻井 偏心垫块 井眼轨迹 下部钻具组合 纵横弯曲理论
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基于视觉的正交孔特征识别及对接策略
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作者 高远 王亚辉 +3 位作者 王洁 仙同瑞 罗小辉 史伟杰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第7期6-9,共4页
针对航行器中固定件与移动件周向布局的正交孔难以自动对接装配的问题,采用相机对孔边缘、圆心、直径等关键特征参数进行识别;以固定件为世界坐标系,移动件为移动坐标系,并基于视觉检测出移动件和固定件的相对位置,进而提出正交孔的对... 针对航行器中固定件与移动件周向布局的正交孔难以自动对接装配的问题,采用相机对孔边缘、圆心、直径等关键特征参数进行识别;以固定件为世界坐标系,移动件为移动坐标系,并基于视觉检测出移动件和固定件的相对位置,进而提出正交孔的对接策略,将移动件依次进行六个自由度运动,实现世界坐标系和移动坐标系重合,完成对接装配。搭建了试验验证系统,并在三对孔未对中的初始条件下,通过六自由度手动平台对该策略进行验证,为后续基于视觉的正交孔自动对接奠定基础。 展开更多
关键词 正交孔 对接装配 视觉 特征识别 对接策略
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融合先验知识与引导策略搜索的机器人轴孔装配方法
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作者 陈豪杰 董青卫 +1 位作者 刘锐楷 曾鹏 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第4期1018-1024,共7页
在现代工业自动化领域,机器人执行复杂装配任务的能力至关重要。尽管强化学习为机器人策略学习提供了一种有效途径,但在装配任务的策略训练初始阶段存在采样效率低和样本质量差的问题,导致算法收敛速度慢,容易陷入局部最优解。针对上述... 在现代工业自动化领域,机器人执行复杂装配任务的能力至关重要。尽管强化学习为机器人策略学习提供了一种有效途径,但在装配任务的策略训练初始阶段存在采样效率低和样本质量差的问题,导致算法收敛速度慢,容易陷入局部最优解。针对上述问题,提出了一种融合先验知识与引导策略搜索算法的机器人轨迹规划方法。该方法首先利用人类专家演示和历史任务数据的先验知识来构建初始策略,并将先验知识保留在经验池中,以提高学习效率;随后,通过引导策略搜索算法对初始策略进行在线优化,逐步提升策略的精确度和适应性;最后,通过机器人轴孔装配任务进行实验验证,该方法显著提高了策略学习效率,减少了训练时间和试错次数。研究表明,融合先验知识的方法可以有效提高强化学习学习效率,使机器人快速得到能够完成装配任务的策略。 展开更多
关键词 强化学习 先验知识 引导策略搜索 策略优化 轴孔装配任务
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钙钛矿太阳能电池氧化镍空穴传输层的优化策略
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作者 汪舒扬 《石油化工》 北大核心 2025年第4期583-596,共14页
空穴传输层的特性对钙钛矿太阳能电池器件的整体表现起着决定性的作用,氧化镍空穴传输层(NiOx-HTL)基器件展示出了最高的光电转化效率且受到了广泛的关注。从NiOx-HTL的基本物理化学性质出发,系统地讨论了氧化镍作为传输层存在的问题,... 空穴传输层的特性对钙钛矿太阳能电池器件的整体表现起着决定性的作用,氧化镍空穴传输层(NiOx-HTL)基器件展示出了最高的光电转化效率且受到了广泛的关注。从NiOx-HTL的基本物理化学性质出发,系统地讨论了氧化镍作为传输层存在的问题,总结了近年来提出的NiOx-HTL的优化方法,探讨了优化原理和逻辑,并对该领域未来的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 氧化镍空穴传输层 空穴传输层优化 自组装单分子层结构调控 钙钛矿太阳能电池
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基于力觉引导的协作机器人轴孔装配方法研究
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作者 梁硕 张胜伦 +1 位作者 蒋周翔 秦鹏举 《机床与液压》 北大核心 2025年第5期1-7,共7页
针对传统机器人轴孔装配过程中出现的孔外搜索耗时长和轴孔接触状态辨识复杂的问题,提出一种融合拖动示教的力觉柔顺装配方法。该方法基于协作机器人腕部六维力觉引导,共分为孔外搜索、孔内调姿和插孔3个阶段。孔外搜索粗定位采用力觉... 针对传统机器人轴孔装配过程中出现的孔外搜索耗时长和轴孔接触状态辨识复杂的问题,提出一种融合拖动示教的力觉柔顺装配方法。该方法基于协作机器人腕部六维力觉引导,共分为孔外搜索、孔内调姿和插孔3个阶段。孔外搜索粗定位采用力觉引导的拖动示教,精定位采用螺旋搜索法,缩短了孔位搜索时间;孔内机器人的位姿调整使用导纳控制,同时简化轴孔接触状态的识别种类以及算法,增强了识别准确性;在完成位姿调整后,插孔阶段直接依据状态进行辨别并沿着特定方向插入,实现轴孔柔顺装配。实验结果表明:采用拖动示教的粗定位可以有效提高搜孔效率。利用该方法完成了15°斜孔的装配,验证了所提出的轴孔装配方法的可行性及有效性。 展开更多
关键词 力觉引导 轴孔装配 导纳控制 螺旋搜索 协作机器人
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基于优化随机森林算法的主动姿态偏摆寻孔轨迹优化
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作者 熊佳明 黄海滨 +1 位作者 何家豪 严聪辉 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第7期16-23,共8页
针对机器人轴孔装配中因寻孔阶段时间长导致装配效率降低的问题,提出一种基于随机森林(random forests,RF)与开普勒优化算法(Kepler optimization algorithm,KOA)和蜣螂优化算法(dung beetle optimizer,DBO)的机器人主动姿态偏摆寻孔轨... 针对机器人轴孔装配中因寻孔阶段时间长导致装配效率降低的问题,提出一种基于随机森林(random forests,RF)与开普勒优化算法(Kepler optimization algorithm,KOA)和蜣螂优化算法(dung beetle optimizer,DBO)的机器人主动姿态偏摆寻孔轨迹优化方法。首先,通过光栅运动采集轴孔接触力数据,构建数据集并划分偏角域;其次,利用KOA优化RF构建力-偏角域分类模型,同时采用DBO优化RF建立力-偏距回归模型。最后,基于分类模型预测的偏角域,控制机器人做主动姿态偏摆运动以精确寻孔方向。结果表明,所提出的力-位置矢量模型相比优化前将寻孔时间缩短13.3 s,寻孔步数减少50%,有效提高了寻孔效率并优化了寻孔轨迹。 展开更多
关键词 轴孔装配 机器学习 主动姿态偏摆 力-位置矢量模型 优化算法
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基于管柱动力学的特深井通井组合刚度评价方法与应用 被引量:6
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作者 祝效华 李文哲 +5 位作者 李柯 陈力力 孟鐾桥 沈欣宇 罗伟 贺明敏 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第2期51-58,共8页
我国特深井钻井正处于快速发展阶段,受井眼尺寸大和深度深的影响,钻井过程中极易出现微井斜、扩径缩径和井壁台阶等,导致套管下入困难,因此通井钻具组合评价尤为重要。目前,现场使用的评价方法常忽略了管柱下入过程中与井壁的碰撞和变形... 我国特深井钻井正处于快速发展阶段,受井眼尺寸大和深度深的影响,钻井过程中极易出现微井斜、扩径缩径和井壁台阶等,导致套管下入困难,因此通井钻具组合评价尤为重要。目前,现场使用的评价方法常忽略了管柱下入过程中与井壁的碰撞和变形,导致通井效果时好时坏。为了辅助现场施工,文章基于全井管柱动力学模型和HHT-α数值计算方法提出了一种能够模拟管柱下入的动态过程的通井钻具组合的评价方法,该方法考虑了实测井眼轨迹、井眼扩大率和下入阻力等要素。通过某特深井三开下套管前的钻具组合进行实例计算分析,表明井眼扩大率和套管串下入阻力对通井能力和套管下入影响较大,当井眼扩大率较小且套管串下入阻力较大时,需要使用刚度较大的多扶正器通井钻具组合。本方法可以实现实测井况条件下比较精准的刚度对比模拟,也成功指导了案例井?486 mm套管的安全下入。 展开更多
关键词 特深井 通井钻具组合 管柱动力学模型 刚度比 井眼扩大率 下入阻力
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基于点云数据的大曲率工件表面法向计算方法研究 被引量:2
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作者 金强 董志刚 +3 位作者 杨国林 康仁科 孟凡通 宋洪侠 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期124-130,共7页
航空航天构件装配制孔时对垂直度有严格要求,采用机器人等自动设备制孔时,为保证垂直度需要对每一个制孔位置的法向进行在位测量。现有的工件表面法向测量方式难以适应大曲率工件表面的测量需求。通过线激光扫描,可以获得反映工件局部... 航空航天构件装配制孔时对垂直度有严格要求,采用机器人等自动设备制孔时,为保证垂直度需要对每一个制孔位置的法向进行在位测量。现有的工件表面法向测量方式难以适应大曲率工件表面的测量需求。通过线激光扫描,可以获得反映工件局部表面详细信息的点云数据,在此基础上提出一种大曲率工件表面法向计算方法。首先研究了通过主成分分析(PCA)对局部点云数据进行平面拟合获得曲面法向的方法,然后选取了若干典型曲率,通过仿真生成点云数据,并分析了法向拟合误差的变化规律。通过试验验证了上述方法的有效性,结果表明,当点云选择范围在12mm以下时,直径为50mm的圆柱试验件的法向拟合误差可以保证在0.219°以下。 展开更多
关键词 装配制孔 法向测量 垂直度 线激光 点云数据
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底部钻具组合力学性能分析及优化 被引量:4
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作者 纪慧 李军 +2 位作者 杨宏伟 柳贡慧 关立臣 《石油机械》 北大核心 2024年第6期20-28,共9页
深井段复杂地层倾角大,井斜控制难度大,严重影响了安全钻进。为准确控制井眼轨迹,提高钻具的造斜能力,采用纵横弯曲梁法建立力学计算模型,分析井眼曲率、地层倾角、各跨长度和外径、柔性短节、稳定器外径、翼肋推力、钻压和井斜角等因... 深井段复杂地层倾角大,井斜控制难度大,严重影响了安全钻进。为准确控制井眼轨迹,提高钻具的造斜能力,采用纵横弯曲梁法建立力学计算模型,分析井眼曲率、地层倾角、各跨长度和外径、柔性短节、稳定器外径、翼肋推力、钻压和井斜角等因素对多种底部钻具组合力学性能的影响,优化底部钻具组合。研究结果表明:弯螺杆相比于直螺杆有更好的防斜纠斜能力,更适合在深部造斜力强的地层使用;当方位角在25°与205°时地层侧向力最小;定向井段井眼曲率对2种螺杆钻具组合的导向力影响最大,井斜角次之,钻压影响较小;翼肋推力对弯螺杆推靠式旋转导向钻具组合(RSBHA)的造斜力和造斜性能影响最为显著,钻压次之,井斜角的影响较小。研究结果可为复杂地层井斜规律的研究和控制提供参考依据,钻井工具的合理组合及优化对减少井斜问题、顺利完钻起着重要作用。 展开更多
关键词 底部钻具组合 井斜控制 单弯螺杆钻具 旋转导向钻具 力学性能分析
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基于力柔顺控制的断路器轴孔零件装配算法 被引量:3
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作者 丁雨 舒亮 +2 位作者 周浩 包志舟 林振权 《电子测量技术》 北大核心 2024年第7期69-79,共11页
针对双臂机器人断路器轴孔零件装配操作任务,研究了一种两阶段轴孔装配轨迹规划策略,为了提高双臂协调装配作业的柔顺性和精确性,提出一种FAIC控制算法,实现精确的力跟踪。首先建立轴和孔接触状态力学模型,开展轴孔装配机理研究,根据双... 针对双臂机器人断路器轴孔零件装配操作任务,研究了一种两阶段轴孔装配轨迹规划策略,为了提高双臂协调装配作业的柔顺性和精确性,提出一种FAIC控制算法,实现精确的力跟踪。首先建立轴和孔接触状态力学模型,开展轴孔装配机理研究,根据双臂末端受力平衡,提出了一种操作空间轴孔装配的双臂运动轨迹规划方法。基于阻抗控制实现柔顺轴孔装配,采用模糊控制器在线辨识阻抗控制最优参数,提高装配操作质量。实验结果表明,在双臂协作轴孔装配策略结合FAIC算法作用下,轴孔间接触力控制在3 N以内,装配效率提高36.5%。综上所述,本文提出的FAIC算法与装配策略在双臂协同断路器装配作业中有效地缩短磁组件的装配时间,提高装配效率与精度。 展开更多
关键词 轴孔装配 柔顺控制 双臂机器人 断路器
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