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基于LabVIEW的拖拉机电气故障诊断系统设计 被引量：4
1
作者 张扬 《农机化研究》 北大核心 2025年第2期239-243,248,共6页
设计了一种基于LabVIEW的拖拉机电气故障诊断系统,其采用模块化设计,可以自动检测和诊断拖拉机的电气故障,并提供可视化的诊断结果。系统由数据采集模块、信号处理模块、故障诊断模块和用户界面模块组成。数据采集模块负责采集拖拉机各... 设计了一种基于LabVIEW的拖拉机电气故障诊断系统,其采用模块化设计,可以自动检测和诊断拖拉机的电气故障,并提供可视化的诊断结果。系统由数据采集模块、信号处理模块、故障诊断模块和用户界面模块组成。数据采集模块负责采集拖拉机各个部件的电气参数数据,信号处理模块对采集到的数据进行处理和分析,故障诊断模块通过分析处理后的数据来判断拖拉机是否存在故障,并给出相应的诊断结果,用户界面模块提供友好的交互界面。试验结果表明:系统可以准确地诊断拖拉机的电气故障,具有良好的应用前景和推广价值。 展开更多
关键词 拖拉机 电气故障诊断 LABVIEW 数据采集 模块化设计
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模块化设计在社区“微更新”中的应用研究 被引量：1
2
作者 陈娟 刘彦红 《包装工程》 北大核心 2025年第4期398-406,共9页
目的 社区公共空间既是链接居民与社区的关键载体,又是展示城市形象和社会公平的重要场所。旨在通过模块化设计进行社区公共空间“微更新”,以解决老旧社区现有的环境问题,寻求实现空间活化与区域振兴新方法。方法 在分析社区公共空间... 目的 社区公共空间既是链接居民与社区的关键载体,又是展示城市形象和社会公平的重要场所。旨在通过模块化设计进行社区公共空间“微更新”,以解决老旧社区现有的环境问题,寻求实现空间活化与区域振兴新方法。方法 在分析社区公共空间的特点、需求及其与模块化设计关联性的基础上,结合社区公共空间的内在属性与外在形态,针对老旧社区现有问题探索节约高效、可复制且可持续的社区公共空间“微更新”模块化设计方法。结果 提出了应对社区公共空间再生需求的模块化设计配置模式和基本构建方法。结论 模块化设计作为一种城市“微更新”的创新方法,能有效适应居民需求变化、发挥空间多功能性,且使资源利用、建设成本和维护效率方面取得了显著优化。 展开更多
关键词 模块化设计 城市微更新 空间再生 应用研究
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基于CRIO的多种伺服机构通用测试系统研制
3
作者 韦青燕 任艳萍 +3 位作者 张天宏 李佳翱 徐爱民 方鋆 《传感技术学报》 北大核心 2025年第10期1734-1740,共7页
面向多种伺服机构的实时状态参数、速度特性、频率特性和位置特性等多性能测试和电阻测试,基于模块化思想和NI CRIO硬件平台研发了伺服机构通用测试系统。该系统包括采集控制、伺服放大、信号调理、电阻测试、继电器切换和航空接口等硬... 面向多种伺服机构的实时状态参数、速度特性、频率特性和位置特性等多性能测试和电阻测试,基于模块化思想和NI CRIO硬件平台研发了伺服机构通用测试系统。该系统包括采集控制、伺服放大、信号调理、电阻测试、继电器切换和航空接口等硬件单元;同时基于上位机软件独立、硬件和下位机软件共享的原则,采用CRIO三层体系结构设计了通用测试软件,基于LabVIEW平台开发了上位机、Real-Time和FPGA软件模块,实现了多种伺服机构通用的多种特性、全自动连续测试。试验结果表明:基于CRIO的伺服机构通用测试系统硬件配置便捷,通用性好,能提高现场测试效率;采集精度高,测试结果准确、可靠、重复性好,已在多种伺服机构批量生产中得到成功应用。 展开更多
关键词 CRIO LABVIEW 数据采集 模块化设计 伺服机构
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可穿戴式手部康复机器人设计
4
作者 路光达 赵壮壮 +3 位作者 郭胜辉 刘欣霖 郭庭航 李享 《机械设计》 北大核心 2025年第10期140-149,共10页
设计了一种可穿戴式手部康复机器人(DWRH),旨在帮助脑卒中患者实现有效的手部康复训练。为保证设计合理的同时满足患者对机器人多样化功能的需求,根据手指驱动机理设计了模块化的手部驱动组件,并根据手部肌肉走向,结合对手部抓握功能的... 设计了一种可穿戴式手部康复机器人(DWRH),旨在帮助脑卒中患者实现有效的手部康复训练。为保证设计合理的同时满足患者对机器人多样化功能的需求,根据手指驱动机理设计了模块化的手部驱动组件,并根据手部肌肉走向,结合对手部抓握功能的研究,设计并优化了手部康复机器人的布线方式,最终可实现辅助手指完成2~5指的弯曲和伸展、掌指关节独立运动、大拇指独立弯曲和伸展、第1腕掌关节的内收和外展。为了验证康复机器人对手部的控制效果,通过数字图像技术对其抓握和运动过程进行分析。试验结果表明:DWRH机器人所实现的关节角度范围中5/6的关节均超过正常关节角度活动范围的71%以上,能够有效帮助手指实现关节的弯曲和伸展功能。DWRH机器人有望在患者康复训练和日常生活中发挥重要作用。 展开更多
关键词 手部康复机器人 模块化设计 柔性可穿戴 弹性传动装置
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类型学视角下城市社区零散空间模块化更新研究
5
作者 王荣 周惠莹 《家具与室内装饰》 北大核心 2025年第2期134-140,共7页
从类型学的视角出发,深入探讨并研究当前城市社区中存在的零散空间,并通过模块化设计的方法,对这些空间的类型和需求进行详尽的分析、拆解和归纳。在此基础上,针对这些零散空间的独特特点,设计出能够满足其特定需求的模块化构建方案。同... 从类型学的视角出发,深入探讨并研究当前城市社区中存在的零散空间,并通过模块化设计的方法,对这些空间的类型和需求进行详尽的分析、拆解和归纳。在此基础上,针对这些零散空间的独特特点,设计出能够满足其特定需求的模块化构建方案。同时,结合类型学研究与模块化设计思维的共性,致力于寻找一种通用的设计路径,这种路径将适用于城市社区中各种零散空间的模块化设计。最终目标是为城市社区的更新改造提供有价值的参考和指导。 展开更多
关键词 城市零散空间 类型学 模块化设计 社区
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未来城市服务新范式下的智慧驿站创新设计研究
6
作者 邓伊均 《家具与室内装饰》 北大核心 2025年第10期59-63,共5页
为了推动未来城市公共服务向智能化、个性化发展的趋势,提升城市公共设施的便利性和用户体验,本文基于未来城市服务新范式,采用文献研究、案例分析和设计实践相结合的方法,探讨了智慧驿站的创新设计路径,提出以多元化服务模块、多功能... 为了推动未来城市公共服务向智能化、个性化发展的趋势,提升城市公共设施的便利性和用户体验,本文基于未来城市服务新范式,采用文献研究、案例分析和设计实践相结合的方法,探讨了智慧驿站的创新设计路径,提出以多元化服务模块、多功能集成与装配式模块化设计、可持续发展为核心的创新设计原则,从功能、技术、空间等多个维度进行优化,并结合实际项目验证了多功能集成、智能人机交互、可持续运营等策略的可行性。研究表明,创新设计的智慧驿站能够有效提升驿站的适应性、可持续性和服务效率,并增强用户参与度。本研究为未来智慧驿站的建设和优化提供了理论参考和实践指导,为构建更加智能、包容、可持续的城市服务体系提供了新的思路和解决方案。 展开更多
关键词 智慧驿站 城市服务 创新设计 公共设施 模块化设计
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智能矫姿服装设计
7
作者 王军 殷晓玉 +1 位作者 周晓琪 王思远 《纺织学报》 北大核心 2025年第4期179-186,共8页
针对久坐智能矫姿可穿戴设备普遍存在的监测精度低、姿态判断标准不明确、缺少坐姿动态监测识别等问题,以青年女性为对象,开展动态坐姿评价方法研究,并设计开发智能矫姿服装。选取髋部角度、上半身倾斜角、后背上角、后背下角4个坐姿特... 针对久坐智能矫姿可穿戴设备普遍存在的监测精度低、姿态判断标准不明确、缺少坐姿动态监测识别等问题,以青年女性为对象,开展动态坐姿评价方法研究,并设计开发智能矫姿服装。选取髋部角度、上半身倾斜角、后背上角、后背下角4个坐姿特征角度,利用摄影法采集动态坐姿影像,分析动态坐姿变化规律并提取坐姿特征角度值,共得到649组实验数据,综合人体坐姿动态变化规律与静态坐姿判别标准,提出了动态坐姿监测识别方法。基于此方法设计以MPU6050加速度传感器为核心元件的智能矫姿服装,经功能测试与舒适性评价,该智能服装的识别精确率为97.33%,正确率为95%。本文为久坐动态坐姿识别与评估方法研究提供了理论参考,同时为智能矫姿服装和可穿戴设备的产品化开发与生产提供参考。 展开更多
关键词 坐姿识别 加速度传感器 智能服装 坐姿特征角 模块化设计
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基于模块化爬壁机器人和改进DeepLabv3+的桥墩裂缝检测研究
8
作者 董绍江 尹玉柱 +1 位作者 吕振鸣 张佳伟 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期115-122,共8页
针对大型混凝土桥梁桥墩结构表面裂缝存在连续性差、背景干扰大,且一般深度学习裂缝检测模型参数量大等问题,为安全、快速、准确地检测壁面裂缝,笔者提出了一种改进的轻量化DeepLabv3+裂缝分割模型与模块化爬壁机器人相结合的检测方案... 针对大型混凝土桥梁桥墩结构表面裂缝存在连续性差、背景干扰大,且一般深度学习裂缝检测模型参数量大等问题,为安全、快速、准确地检测壁面裂缝,笔者提出了一种改进的轻量化DeepLabv3+裂缝分割模型与模块化爬壁机器人相结合的检测方案。以模块化爬壁机器人为载体,通过各模块的自组式连接实现在复杂环境的爬行驱动,搭载图像采集设备进行桥墩表观病害数据采集作业;同时基于DeepLabv3+框架,通过改进部分网络结构以及添加各检测模块构,构建一种聚合多尺度信息的轻量级检测模型,并部署至上位机系统。最终检测结果表明:笔者模型在Crack-wall裂缝数据集上平均检测精度达到86.96%,相比原模型精度提升6.26%,交并比提高8.44%,召回率提高8.76%,且模型大小仅为10.613 M,具有较高检测精度以及实时检测效果,笔者所提检测方案具有可行性并成功将其应用于实际项目中。 展开更多
关键词 桥梁工程 裂缝分割 爬壁机器人 模块化设计 多尺度 实时轻量
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新时代背景下的办公家具设计研究
9
作者 蒋粤闽 《包装工程》 北大核心 2025年第6期405-411,共7页
目的在信息时代背景下探索办公家具设计的一些主流思路和趋势,为未来的办公家具设计提供有益的参考和借鉴,以期满足现代办公人员对办公家具的多元化需求,从而提升办公家具设计的适用性。方法随着以信息技术革命为标志的第三次浪潮席卷全... 目的在信息时代背景下探索办公家具设计的一些主流思路和趋势,为未来的办公家具设计提供有益的参考和借鉴,以期满足现代办公人员对办公家具的多元化需求,从而提升办公家具设计的适用性。方法随着以信息技术革命为标志的第三次浪潮席卷全球,人们的生活、工作方式都发生了很大的变化。通过定性结合定量研究的方法,根据新时代办公需求的转变,分析适合当下的办公家具设计思路,对未来办公家具设计趋势展开探究并进行设计实践。结论新时代背景下办公家具的设计应该遵循绿色化设计思路、智能化设计思路、体验化设计思路、模块化设计思路、参与式设计思路,同时要遵从未来办公家具设计的特色化趋势、模块化趋势、弹性化趋势,以及时尚化趋势,从而使办公家具的功能和造型等更加完善,更好地符合人们办公的需求。 展开更多
关键词 办公家具设计 绿色化 模块化 体验化
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湘西传统竹家具模块化再设计方法与应用
10
作者 肖德荣 刘阳 《世界竹藤通讯》 2025年第2期46-52,共7页
湘西传统竹家具具有结构精巧、工艺精湛、独具民族特色、材质优良、美观实用等特点,是湘西文化传播的重要载体。然而,传统竹家具设计缺乏创新,难以满足现代消费者的个性化需要,同时由于其多为传统手工制作,生产效率低,成本高,产品难以... 湘西传统竹家具具有结构精巧、工艺精湛、独具民族特色、材质优良、美观实用等特点,是湘西文化传播的重要载体。然而,传统竹家具设计缺乏创新,难以满足现代消费者的个性化需要,同时由于其多为传统手工制作,生产效率低,成本高,产品难以标准化,无法满足现代工业生产的需要,从而制约着湘西竹家具产业的发展。文章分析了湘西竹家具的风格和特点以及产业化存在的问题,基于模块化设计理论,以多功能竹制置物架设计为例,提出了模块化设计在竹家具再设计中的具体应用。该研究为湘西传统竹家具的创新发展提供了新思路,也为传统文化的传承与发展提供了有益借鉴。 展开更多
关键词 传统竹家具 模块化设计 再设计 传承与创新 湘西
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面向隐私计算的模运算加速设计
11
作者 刘宏伟 支梁 +3 位作者 秦梦远 陈铭志 董文阔 郝沁汾 《计算机工程与科学》 北大核心 2025年第8期1331-1342,共12页
隐私计算技术是数据中心保证数据安全的重要手段,随着量子计算的发展,基于格的后量子算法和全同态加密算法逐步发展流行。在这些算法中,模运算都是广泛使用的非线性算子之一,主要用于避免计算过程中出现溢出。面向隐私计算及密码学应用... 隐私计算技术是数据中心保证数据安全的重要手段,随着量子计算的发展,基于格的后量子算法和全同态加密算法逐步发展流行。在这些算法中,模运算都是广泛使用的非线性算子之一,主要用于避免计算过程中出现溢出。面向隐私计算及密码学应用中广泛使用的模运算问题,在FPGA平台上基于PCIe接口设计实现了一个软硬件协同加速设计,能够有效掩盖通信延迟,并支持高达2048位的模运算,包括模乘和模幂运算,以服务于有隐私计算需求的数据中心场景。已有研究工作都仅关注模运算本身,而此软硬件协同框架则给出了一个完整的加速框架,不仅包含运算核心,还给出了数据和软硬件接口,并减少了通信延迟的影响。最后结合一个具体的运营商场景,实现了针对性的加速应用,通过实验验证了设计的性能优势。 展开更多
关键词 隐私计算 模乘 模幂 软硬件协同 RSA
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三波段共孔径模块化光学系统设计
12
作者 佟静波 侯作勋 杨立欣 《激光与红外》 北大核心 2025年第5期771-780,共10页
为满足对空间碎片的检测与跟踪,增强对空间碎片的分析预测能力,设计了一款可见、红外和激光三种光路共孔径一体化的光学系统。其基本指标为可见光谱段400~850 nm,视场2°×2°,焦距366.7 mm,入瞳直径100 mm;红外谱段7.5~9.5... 为满足对空间碎片的检测与跟踪,增强对空间碎片的分析预测能力,设计了一款可见、红外和激光三种光路共孔径一体化的光学系统。其基本指标为可见光谱段400~850 nm,视场2°×2°,焦距366.7 mm,入瞳直径100 mm;红外谱段7.5~9.5μm,视场2°×2°,焦距190 mm,入瞳直径95 mm;激光谱段1064.4±0.5 nm,视场0.6 mrad,焦距370 mm,入瞳直径100 mm。三光路共用离轴三反结构,通过分析设计自由曲面面型使一次像面具有较好成像质量和共轴对称特性。在激光和红外通道一次像面前反向放置楔形平板校正分色片产生的像散,使两通道前组可完善成像,进而中继系统具有同轴特性且可独立测试、装调。通过对各光路的像差分析及优化,可见光系统在特征频率200 lp/mm处,MTF值为0.44,红外系统2×2像素内能量集中度接近衍射极限达到80%,激光系统Φ30μm范围内能量集中度大于93%,各通道成像效果均达到较高质量,此系统有效降低了装调难度,还可根据需求模块化更换中继系统,在空间碎片探测定轨领域具有广阔应用前景。 展开更多
关键词 光学设计 共孔径 自由曲面 模块化
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模块化滚筒好氧发酵反应器设计与试验 被引量：1
13
作者 郝旭 程红胜 +5 位作者 沈玉君 丁京涛 周海宾 侯善策 郭占斌 陈言鑫 《农机化研究》 北大核心 2025年第3期95-102,共8页
针对现有滚筒式好氧发酵反应器存在腔体容积固定不可调、运行能耗高、尾气余热回用难等问题,基于模块化设计理念,研发了一种模块化滚筒好氧发酵反应器,主要由滚筒、曝气系统、余热回用装置、驱动系统和密封连接件等模块单元组成。对模... 针对现有滚筒式好氧发酵反应器存在腔体容积固定不可调、运行能耗高、尾气余热回用难等问题,基于模块化设计理念,研发了一种模块化滚筒好氧发酵反应器,主要由滚筒、曝气系统、余热回用装置、驱动系统和密封连接件等模块单元组成。对模块化滚筒好氧发酵反应器进行堆肥性能试验,结果表明:高温期持续9 d,发酵持续15 d后种子发芽指数达90%以上,各项指标均满足堆肥腐熟和无害化要求。该设计提高了滚筒好氧发酵反应器加工组装效率,扩大了滚筒好氧发酵反应器适用范围,具有规模可调、分段驱动、分级发酵、精准曝气等优点,可为滚筒好氧发酵反应器堆肥技术发展和应用提供支撑。 展开更多
关键词 模块化 好氧堆肥 滚筒好氧发酵反应器 模块化设计 堆肥性能试验
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桂北特色民宿家具模块化创新设计 被引量：1
14
作者 李林杰 张欣 《包装工程》 北大核心 2025年第8期493-502,共10页
目的探讨桂北民宿家具的模块化创新设计,丰富民宿家具的样态,为地域文化融入民宿设计领域提供新的设计视角与策略。方法深入剖析桂北民宿转型升级的迫切需求和意义,系统提炼桂北独特的地域文化基因。通过详尽的资料收集与市场调研,基于L... 目的探讨桂北民宿家具的模块化创新设计,丰富民宿家具的样态,为地域文化融入民宿设计领域提供新的设计视角与策略。方法深入剖析桂北民宿转型升级的迫切需求和意义,系统提炼桂北独特的地域文化基因。通过详尽的资料收集与市场调研,基于Logistic模型确定桂北民宿用户的特征与需求,以指导设计实践。运用形状文法,精心设计了民宿家具的特色单元模块,确保造型既符合美学标准又蕴含地域特色,有效满足了用户与市场的多样化需求。结果桂林民宿模块化家具设计策略不仅满足了桂北民宿用户的实际需求,还成功融入了地域文化元素。结论桂北民宿家具模块化设计应全面考虑民宿的独特性与游客的多元化需求,确保设计的文化性、安全性、功能性与环保性。此设计策略能增进交互体验,促进地域文化传承,助力民宿产业的升级。 展开更多
关键词 桂北特色 民宿家具 模块化设计 文化创意
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基于几何镶嵌的可持续皮革服装设计与研发 被引量：3
15
作者 刘英同 张辰钰 王巍 《皮革科学与工程》 CAS 北大核心 2025年第1期77-82,共6页
服装行业绿色发展需要具有人文关怀的可持续设计理念。基于几何镶嵌提出一种可持续皮革服装的设计方法。将皮革服装解构为可拼装的镶嵌模块,通过拼装的方式创造出丰富多样的服装款式,为消费者提供参与制作的乐趣,具有高度的个性化特征... 服装行业绿色发展需要具有人文关怀的可持续设计理念。基于几何镶嵌提出一种可持续皮革服装的设计方法。将皮革服装解构为可拼装的镶嵌模块,通过拼装的方式创造出丰富多样的服装款式,为消费者提供参与制作的乐趣,具有高度的个性化特征。同时,用户可以根据需求拼装不同的镶嵌模块以改变服装造型,镶嵌模块使用了可持续生物质材料和激光切割技术进行制作,在材料与生产技术上也满足了可持续设计理念。实验结果表明,基于几何镶嵌的可持续皮革服装丰富了服装产品的形式,为皮革制品、服装与服饰设计的发展提供了创新性参考。 展开更多
关键词 皮革 服装 可持续 设计 几何镶嵌 模块化 拼装
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赛课结合的微网逆变并联系统实验装置研制
16
作者 冯学玲 廖恒锐 +2 位作者 夏冬辉 王学华 尹仕 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第6期48-54,共7页
为了将学科竞赛成果与实验课程教学相结合,基于2023年全国大学生电子设计竞赛赛题“单相逆变器并联运行系统”,研制了一套赛课结合的微网逆变并联系统实验装置。实验装置由2台结构参数完全相同的逆变器组成,可支持单台逆变器独立运行、... 为了将学科竞赛成果与实验课程教学相结合,基于2023年全国大学生电子设计竞赛赛题“单相逆变器并联运行系统”,研制了一套赛课结合的微网逆变并联系统实验装置。实验装置由2台结构参数完全相同的逆变器组成,可支持单台逆变器独立运行、2台逆变器按设定比例并联向负载供电或并联并网运行,满足多种实验场景的需求。实验装置采用模块化设计方案,便于更换维护和功能拓展,有助于学生掌握复杂电力电子系统的组成和工作原理,提升教学的灵活性。赛课结合模式将竞赛中涉及的硬件设计和软件编程经验转化为课程实训内容,旨在培养学生在电力电子线路的设计、研发及测试等方面的整体开发能力。 展开更多
关键词 赛课结合 逆变并联 模块化设计 实验教学
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新型可变形串联管道检测机器人:设计、建模及实验
17
作者 张益鑫 苗忆南 +4 位作者 易智恒 万文静 王兴坚 曾松 王少萍 《中国机械工程》 北大核心 2025年第9期2140-2149,共10页
面向油-气管道日常维护和检测的重大需求,提出了一种具有自适应变形能力的模块化管道检测机器人RoboChain-Ⅰ。与多数轮式管道机器人不同,该机器人采用细胞启发的模块化仿生设计,具备更灵活的关节冗余转动自由度,可根据管道形状及管径... 面向油-气管道日常维护和检测的重大需求,提出了一种具有自适应变形能力的模块化管道检测机器人RoboChain-Ⅰ。与多数轮式管道机器人不同,该机器人采用细胞启发的模块化仿生设计,具备更灵活的关节冗余转动自由度,可根据管道形状及管径变化主动变形。单体模块采用双轮独立驱动,前后各设置一对俯仰、偏航作动机构,模块间由可被动伸缩的弹簧阻尼支撑结构或可控电磁吸附分离的刚性结构连接,提高了机器人复杂管道通过能力和适应性。对机器人管道内运动受力进行建模,利用Adams实现其运动学仿真,对模型设计参数选择进行了验证。最终,RoboChain-Ⅰ完成了地面、直管、弯管、变径管道及整机子母主动分离的通过实验,验证了机器人在175~440 mm管径范围内实现三维复杂管网检测作业的有效性和可靠性,最大运动速度达0.87 m/s(地面)与0.4 m/s(管内)。 展开更多
关键词 管道检测 可变形机器人 冗余自由度 运动控制 模块化设计
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基于可靠性分析的模块化微型能量路由器组合策略
18
作者 曹增新 张国驹 +3 位作者 何彦彬 余谦 刘旭 裴玮 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第3期17-26,共10页
为保障野外作业的顺利进行,本文基于模块化微型能量路由器可靠性分析提出了一种子模块矩阵连接的组合策略。首先,根据野外保障条件的差异,以便携子模块为基础,提出了模块化微型能量路由器方案,可同时满足团队作业和个人作业的电能需要;... 为保障野外作业的顺利进行,本文基于模块化微型能量路由器可靠性分析提出了一种子模块矩阵连接的组合策略。首先,根据野外保障条件的差异,以便携子模块为基础,提出了模块化微型能量路由器方案,可同时满足团队作业和个人作业的电能需要;然后,针对野外作业的高可靠性要求,建立了子模块的可靠性数学模型,并结合产品设计经验,分析影响子模块失效的关键因素;接着,建立了矩阵连接的微型能量路由器的可靠性模型,设计了综合考虑可靠性评估和满足负荷需要的组合控制策略,保障供电可靠性;最后,通过实验结果证明了本文研究的有效性。 展开更多
关键词 微型能量路由器 矩阵连接 组合控制策略 模块化设计
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井下救援模块化大直径水平跟管钻机的研制
19
作者 凡东 倪晓阳 +4 位作者 穆树元 邹祖杰 文国军 李影平 鲁飞飞 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第9期236-246,共11页
【目的】针对矿山巷道及隧道塌方事故救援中面临的狭窄空间作业难题,研制一种具备快速响应能力的模块化水平跟管救援钻机系统,以提升复杂环境下的救援效率与安全性。【方法】采用模块化设计理念,通过紧凑化布局优化动力头、给进装置及... 【目的】针对矿山巷道及隧道塌方事故救援中面临的狭窄空间作业难题,研制一种具备快速响应能力的模块化水平跟管救援钻机系统,以提升复杂环境下的救援效率与安全性。【方法】采用模块化设计理念,通过紧凑化布局优化动力头、给进装置及动力系统等核心部件。运用多体动力学仿真对辅助作业车进行倾覆校核,确保其在复杂工况下的稳定性;基于离散元(DEM)−多体动力学(MBD)耦合仿真方法,优化超薄折叠式钻渣带式输送机的结构,显著提升输送效率与空间适应性。结合层次分析法(AHP)与逼近理想点排序法(TOPSIS),构建钻场安全风险评估模型,并集成自回归移动平均(ARMA)和指数平滑算法开发智能预警软件平台,实现了钻场安全态势的动态评估与风险预判。通过钻机静态加载检测、陕西商洛工程试验和云南玉溪集成演练验证钻机性能。【结果和结论】研发的模块化、遥控式大直径跟管救援钻机,最大模块尺寸控制在4000 mm×1700 mm×1450 mm,可在受限空间3 h内完成快速组装;研制的关键部件包括双回转动力头、独立驱动式给进装置、上开口变径夹持扶正系统及遥控单轨吊装系统等,结合电液双控负载敏感液压控制与防爆遥控技术,适配多级跟管钻具,形成集“钻、排、运、护”于一体的救援装备;静态加载检测显示,套管最大转矩达255 kN·m,外管最大推进力达1600 kN;在陕西商洛、云南玉溪分别开展了工程试验和集成演练,完成了3口水平钻孔,最大孔长61.5 m,逃生通道直径570 mm,验证了钻机性能及多级跟管钻进工艺适应性。“钻、排、运、护”一体化井下钻孔救援装备显著提升了狭窄巷道环境下的适应性及救援效率,为矿山及隧道应急救援提供了装备支撑。 展开更多
关键词 矿山灾害 钻孔救援 跟管钻机 模块化设计 双回转动力头 水平大直径钻孔 多级跟管钻进工艺
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模块化压电驱动多足式微爬行机器人
20
作者 贾慧洲 曾潇丰 +2 位作者 尹灿辉 吴宇列 肖定邦 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期429-440,共12页
目前基于智能复合微结构(Smart composite microstructure, SCM)工艺的压电式多足微爬行机器人一般采用整体设计、整体组装的方式,虽然结构紧凑、集成度高,但结构间相互耦合严重,并且装配和维护困难。针对该问题,提出一种模块化制造、... 目前基于智能复合微结构(Smart composite microstructure, SCM)工艺的压电式多足微爬行机器人一般采用整体设计、整体组装的方式,虽然结构紧凑、集成度高,但结构间相互耦合严重,并且装配和维护困难。针对该问题,提出一种模块化制造、自由式组装的多足微爬行机器人设计方法,并据此研制一种水平布置的四足模块化微爬行机器人。首先提出了整机的模块化设计方案,开展了多自由度腿的结构设计。其次研究了压电驱动模块、微角运动模块以及二自由度腿的具体加工和组装流程,完成了对各模块的加工与测试。然后开展了机器人的整体装配,并基于Trot步态利用Adams进行了机器人的运动仿真。最后对机器人进行了实际的运动测试,初步验证其运动性能,为后续优化设计以及更多形式的模块化微爬行机器人的开发奠定基础。 展开更多
关键词 微爬行机器人 压电驱动 多足运动 智能复合微结构工艺 模块化设计
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