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基于信息融合技术的超前液压支架姿态感知方法及实验验证 被引量:6
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作者 张坤 孙政贤 +8 位作者 刘亚 李玉霞 杜明超 马英 魏训涛 徐亚军 王鑫 余铜柱 丁超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期345-356,共12页
超前耦合支护系统空间姿态动态监测方法融合了众多的先进感知传感器,而单一感知传感器间相对独立,无法融合由于复杂扰动变化引起的超前液压支架组的空间姿态动态信息和相对位置信息反馈。采用多传感器系统协同作业的原理,结合超前液压... 超前耦合支护系统空间姿态动态监测方法融合了众多的先进感知传感器,而单一感知传感器间相对独立,无法融合由于复杂扰动变化引起的超前液压支架组的空间姿态动态信息和相对位置信息反馈。采用多传感器系统协同作业的原理,结合超前液压支架组相对位置调整、移架和顶底板变形引起的2种典型空间姿态变化情况,提出一种基于信息融合技术的超前液压支架组姿态感知方法。采用超声波测距传感器测量超前液压支架组与巷帮相对位置动态信息,将小于安全距离进行位置调整过程中所引发的超前液压支架组空间姿态变化视为航向角度的动态变化,实现超前液压支架组位置调整、移架过程的空间姿态感知。采用九轴姿态传感器感知支架顶梁、底座和连杆机构的姿态动态变化信息,利用卡尔曼滤波算法融合单个姿态传感器各轴姿态数据,抑制测量过程中噪声的影响,利用自适应加权融合算法将所有姿态传感器具有相同变化趋势的同轴数据进行融合,实现对超前液压支架组空间姿态数据的动态融合感知。最后使用超前液压支架组空间姿态感知实验台对所提出的超前液压支架组空间姿态感知方法进行实验验证分析。实验结果表明:横滚角融合结果最大误差为0.0243°,最小误差为0.0016°,平均绝对误差为0.0048°,偏航角融合结果最大误差为0.0276°,最小误差为0.0012°,平均绝对误差为0.0047°,验证了所提出的姿态感知方法的准确性。 展开更多
关键词 超前液压支架 姿态感知 信息融合 自适应加权算法 实验验证
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面向动物机器人的新型可充电表面肌电信号采集系统设计与应用 被引量:4
2
作者 常铭 许孟华 +4 位作者 杨建宏 槐瑞托 杨俊卿 常辉 汪慧 《现代电子技术》 2022年第24期136-140,共5页
面向动物机器人运动控制机制研究,设计一种新型可充电便携式双通道表面肌电采集系统。该系统体积小,实验时可背在机器人鸽身上,并且可以通过TP4055芯片重复为4.2 V锂电池充电,由升压变换器SX1308将电压升至5 V,通过AMS1117芯片将5 V转为... 面向动物机器人运动控制机制研究,设计一种新型可充电便携式双通道表面肌电采集系统。该系统体积小,实验时可背在机器人鸽身上,并且可以通过TP4055芯片重复为4.2 V锂电池充电,由升压变换器SX1308将电压升至5 V,通过AMS1117芯片将5 V转为3.3 V为单片机供电。该系统可实现表面肌电信号采集,并将采集到的数据传至上位机进行实时显示。用电刺激鸽运动中枢中脑导水管周围灰质,该系统能成功同步实时采集鸽子胸大肌和腿部肌肉肌电信号。系统可连续工作5 h,适用于自由运动的动物机器人。增加导水管刺激电压,采集到的肌电放电幅度及频率均增大,表明肌肉收缩强度和频率都增加,证明中脑导水管在鸽子运动控制中发挥了重要作用。 展开更多
关键词 动物机器人 表面肌电信号 信号采集 运动控制机制 采集系统 中脑导水管 电刺激
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基于惯性技术的掘进机组合定位方法 被引量:1
3
作者 孙凌飞 刘亚 +3 位作者 彭继国 杨木易 马志愿 张坤 《煤炭科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期300-310,共11页
鉴于综掘工作面掘进机截割工作周期长、振动幅度大等工况环境约束,单一惯性导航系统由于导航误差随时间累积的影响,很难在综掘流程中实现自主、实时、精准感知掘进机的姿态和位置。以惯性导航系统为主系统,提出一种基于惯导系统与激光... 鉴于综掘工作面掘进机截割工作周期长、振动幅度大等工况环境约束,单一惯性导航系统由于导航误差随时间累积的影响,很难在综掘流程中实现自主、实时、精准感知掘进机的姿态和位置。以惯性导航系统为主系统,提出一种基于惯导系统与激光感知系统的掘进组合定位、定向方法。采用惯性导航系统获取掘进机实时姿态信息,并传至激光感知系统与其检测光点特征信息相结合,利用空间坐标变换求解位置信息,回传惯导系统进行位姿辅助校准,通过融合各检测子系统的优缺点以实现掘进机的位姿精准检测,有效克服了单一惯性导航系统检测数值漂移、系统可靠性差等问题。最后,通过地面模拟检测试验和井下工业性试验,在不同工况下对检测系统的有效性和检测精度进行试验验证。结果表明:该组合定位系统横向偏移检测误差平均值小于10 mm,纵向行进检测误差平均值小于20 mm,能够满足不同工况下位姿检测的精度要求。研究将先进的信息融合技术引入煤矿开采科技,为煤巷综掘向无人化、智能化方向进一步发展提供理论指导和实践支撑。 展开更多
关键词 惯性导航 激光感知 误差模型 位姿检测 组合定位 信息融合
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基于机器视觉的输送带撕裂检测方法 被引量:3
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作者 孔祥俊 汪君娜 +6 位作者 亓玉浩 李玉霞 张代祥 杜明超 李明霞 孙传彬 张坤 《煤矿机械》 2024年第1期156-159,共4页
为保证带式输送机安全运行,及时发现输送带撕裂情况并进行处理,降低输送带撕裂带来的损失。通过对输送带撕裂特点进行研究,提出并验证了一种基于激光线条的输送带机器视觉撕裂检测方法,并搭建了输送带撕裂检测实验平台。在此平台上进行... 为保证带式输送机安全运行,及时发现输送带撕裂情况并进行处理,降低输送带撕裂带来的损失。通过对输送带撕裂特点进行研究,提出并验证了一种基于激光线条的输送带机器视觉撕裂检测方法,并搭建了输送带撕裂检测实验平台。在此平台上进行了输送带撕裂检测实验。根据得到的图像数据信息,该输送带撕裂检测系统可以达到预期的功能和效果,实现检测的准确性和实时性。 展开更多
关键词 输送带 激光线条 机器视觉 撕裂检测
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基于GPRS和RFID技术的门禁控制系统 被引量:9
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作者 薛琳 魏兰磊 +1 位作者 朱述川 于传维 《电子技术应用》 北大核心 2012年第6期145-148,共4页
介绍了一种基于GPRS和RFID技术的门禁控制系统。该系统利用GPRS无线通信技术和射频识别技术,集成了无线网络管理、短信管理、串口管理、密码开门、刷卡开门、手机/电话远程开门等多种功能。
关键词 门禁系统 GPRS技术 射频识别技术
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40°倾斜煤层梯形巷道120m超前支护装备及配套模式
6
作者 于翔 李良晖 +3 位作者 闫汝瑜 刘新华 张坤 米牧石 《煤矿机械》 2025年第4期20-23,共4页
针对陈蛮庄煤矿3602工作面赋存条件和倾斜煤层梯形巷道布置特点,研究了倾斜煤层梯形巷道超前支护变形机理。针对梯形巷道变形特点和变形规律提出两帮非对称加强支护方案,研发了适应40°梯形巷道顶板支护的超前支护装备,形成了40... 针对陈蛮庄煤矿3602工作面赋存条件和倾斜煤层梯形巷道布置特点,研究了倾斜煤层梯形巷道超前支护变形机理。针对梯形巷道变形特点和变形规律提出两帮非对称加强支护方案,研发了适应40°梯形巷道顶板支护的超前支护装备,形成了40°倾斜煤层梯形巷道超前支护配套模式,满足对具有中等及以上冲击危险区域的采煤工作面安全出口与巷道连接处超前支护范围不得小于120 m的要求。 展开更多
关键词 大倾角煤层 梯形巷道 超前支护 配套模式
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基于改进YOLO v4的煤矸石识别检测技术研究 被引量:5
7
作者 崔斌 陈林 +8 位作者 亓玉浩 张坤 赵得福 黄梁松 李明霞 孔祥俊 杜明超 蒋祥卿 刘源 《煤炭工程》 北大核心 2023年第12期161-166,共6页
为提高煤矸石分拣的精度和可靠性,提出了一种基于改进YOLO v4的煤矸石识别网络,引入了Focal损失函数,使用K-means++聚类算法优化初始锚定框,将PANet中的五次卷积操作替换为CSP结构,同时引入空洞卷积的金字塔结构,降低模型参数,实现模型... 为提高煤矸石分拣的精度和可靠性,提出了一种基于改进YOLO v4的煤矸石识别网络,引入了Focal损失函数,使用K-means++聚类算法优化初始锚定框,将PANet中的五次卷积操作替换为CSP结构,同时引入空洞卷积的金字塔结构,降低模型参数,实现模型的轻量化,增加了一条跨连接边构成BiFPN结构,提高对中等目标的检测能力,得到My-YOLO v4目标检测模型。本研究对所提出的My-YOLO v4识别检测方法与SSD、YOLO v3、YOLO v4三种检测方法进行实验对比分析。实验结果表明,该检测算法在测试集上检测煤与煤矸石混合的mAP值为98.14%,FPS为28.3 f/s,相较于SSD、YOLO v3检测算法识别精度分别提高了5.41%、2.87%,相较于YOLO v4目标检测模型识别速度提高了7.7 f/s,通过对比分析实验数据验证了My-YOLO v4目标检测模型整体性能的有效提高。 展开更多
关键词 煤矸识别 深度学习 目标检测 带式输送系统 My-YOLO v4
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基于5G的超前液压支架姿态检测技术研究 被引量:4
8
作者 张建 丁建宽 +2 位作者 李让 王慧 王鑫 《煤矿机械》 2022年第7期39-41,共3页
随着煤矿智能化的快速发展,为适应煤矿智能化发展需要,设计一种基于5G通信的超前液压支架姿态检测系统,采用分布式边缘检测系统,以矿用5G通信技术为基础,以矿用5G基站、矿用交换机、服务器等通信设备为传输平台,实现超前液压支架位姿的... 随着煤矿智能化的快速发展,为适应煤矿智能化发展需要,设计一种基于5G通信的超前液压支架姿态检测系统,采用分布式边缘检测系统,以矿用5G通信技术为基础,以矿用5G基站、矿用交换机、服务器等通信设备为传输平台,实现超前液压支架位姿的实时检测以及调整,大幅度提高了超前支护效率。 展开更多
关键词 煤矿智能化 5G通信 超前液压支架 姿态检测 位姿调整
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基于深度神经网络的带式输送机煤量检测方法
9
作者 尚伟栋 杨大山 张坤 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第S01期139-145,共7页
针对带式输送机煤量检测技术精度较低、实时性较差等问题,提出了一种基于深度神经网络的煤量测量方法。首先,在BiSeNet的基础上引入TFF结构和交叉熵损失函数,构建new Large TFF模型。其次,在深度预测方面,构建Large TFF2网路模型,针对... 针对带式输送机煤量检测技术精度较低、实时性较差等问题,提出了一种基于深度神经网络的煤量测量方法。首先,在BiSeNet的基础上引入TFF结构和交叉熵损失函数,构建new Large TFF模型。其次,在深度预测方面,构建Large TFF2网路模型,针对边缘检测效果差等问题,引入新的损失函数指导模型训练。然后,针对带式输送机上实时煤量预测任务需求,基于new Large TFF和Large TFF2构建Large TFF4多任务网络模型,并引入深度与语义的组合损失函数。最后,在静态煤量计算的基础上,引入ORB关键点定位技术,实验动态煤量测量。实验结果表明,带式输送机动态煤量检测方法的FPS为25左右,误差为5%左右,能够满足带式输送机高速运转时煤量测量要求。 展开更多
关键词 带式输送机 煤量测量 语义分割 深度预测 多任务模型 ORB关键点
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面向喷浆机械臂电液比例控制系统的降噪处理研究
10
作者 王树斌 陈菲 +5 位作者 周奋波 刘科 赵文渤 张坤 张鹏 崔斌 《煤矿机械》 2024年第6期60-63,共4页
考虑到系统辨识数据的预处理能够提高喷浆机械臂电液比例控制系统的建模精度,采用小波变换滤波算法对采集的传感器数据进行滤波降噪处理。应用表明,在以sym5为小波基函数时,信噪比数值最大且均方根误差最小,降噪效果最好。滤波降噪结果... 考虑到系统辨识数据的预处理能够提高喷浆机械臂电液比例控制系统的建模精度,采用小波变换滤波算法对采集的传感器数据进行滤波降噪处理。应用表明,在以sym5为小波基函数时,信噪比数值最大且均方根误差最小,降噪效果最好。滤波降噪结果能够为电液比例控制系统数学模型的精确辨识奠定基础。 展开更多
关键词 喷浆机械臂 电液比例控制系统 数据预处理 降噪处理 小波基函数
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大鼠腹侧脑桥神经元NMDA受体和GABA受体在黑伯反射中的作用 被引量:1
11
作者 汪慧 于书彦 张衡 《山东医药》 CAS 北大核心 2011年第20期13-14,28,I0001,共4页
目的探讨大鼠腹侧脑桥神经元上NMDA和GABA受体在黑伯反射中的作用。方法通过显微注射技术向大鼠腹侧脑桥内注射NMDA受体阻断剂D-2-氨基-5-磷酸基戊酸(D-AP5)和GABA受体阻断剂荷包牡丹碱(B IC),观察其对黑伯反射膈神经放电的影响。结果应... 目的探讨大鼠腹侧脑桥神经元上NMDA和GABA受体在黑伯反射中的作用。方法通过显微注射技术向大鼠腹侧脑桥内注射NMDA受体阻断剂D-2-氨基-5-磷酸基戊酸(D-AP5)和GABA受体阻断剂荷包牡丹碱(B IC),观察其对黑伯反射膈神经放电的影响。结果应用D-AP5削弱了黑伯反射的呼吸抑制效应,应用B IC增强了黑伯反射的呼吸抑制效应。结论存在于腹侧脑桥的由NMDA及GABA受体介导的突触传递参与了对黑伯反射强度的调节,但两者作用相反。 展开更多
关键词 受体 NMDA GABA 腹侧脑桥 黑伯反射 大鼠
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立式复合床煤调湿监控系统设计
12
作者 黄鹤松 周强 +1 位作者 王振林 王宁 《工矿自动化》 北大核心 2013年第2期16-19,共4页
针对立式复合床煤调湿设备的调湿过程需要实时监视、控制的问题,设计了一种立式复合床煤调湿监控系统;根据煤调湿设备的工艺流程及特点,给出了该系统功能及3层网络结构,详细介绍了该系统硬件及上位机监控画面的设计。实际应用表明,该系... 针对立式复合床煤调湿设备的调湿过程需要实时监视、控制的问题,设计了一种立式复合床煤调湿监控系统;根据煤调湿设备的工艺流程及特点,给出了该系统功能及3层网络结构,详细介绍了该系统硬件及上位机监控画面的设计。实际应用表明,该系统确保了煤调湿设备的稳定、安全运行,也为现场工作人员提供了直观的监控方式。 展开更多
关键词 立式复合床 煤调湿监控 S7-300 PLC 组态软件
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井下胶带接头图像采集系统设计
13
作者 黄鹤松 高翔 +2 位作者 岳维超 廖玉波 李平 《工矿自动化》 北大核心 2014年第11期10-13,共4页
针对现有胶带接头隐患检测方法存在漏检、误报等问题,设计了一种井下运输胶带接头的图像采集系统。该系统采用电感式接近开关实时检测金属胶带接头,并控制数字摄像机自动抓拍运输胶带接头处的图像,利用井下环网将图像传输到地面监控室,... 针对现有胶带接头隐患检测方法存在漏检、误报等问题,设计了一种井下运输胶带接头的图像采集系统。该系统采用电感式接近开关实时检测金属胶带接头,并控制数字摄像机自动抓拍运输胶带接头处的图像,利用井下环网将图像传输到地面监控室,实现胶带接头图像的实时采集与处理,及时排除胶带接头可能出现的撕裂、脱扣等隐患。 展开更多
关键词 胶带接头 图像采集 图像传输 速度传感器 接近开关
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基于EKF的GNSS/SINS组合导航系统应用 被引量:8
14
作者 杨晓明 王胜利 +2 位作者 王海霞 陈云 吕英俊 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第6期114-122,共9页
针对单一定位系统无法得到连续、稳定可靠的导航信息的问题,将全球卫星导航系统(GNSS)与捷联惯性导航系统(SINS)进行组合,并利用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法对这两种导航系统的定位信息进行融合,以获得更加稳定、精确的定位结果。将GNSS与S... 针对单一定位系统无法得到连续、稳定可靠的导航信息的问题,将全球卫星导航系统(GNSS)与捷联惯性导航系统(SINS)进行组合,并利用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法对这两种导航系统的定位信息进行融合,以获得更加稳定、精确的定位结果。将GNSS与SINS组合,可以弥补GNSS卫星信号失锁、数据更新频率低、无法获得姿态信息以及SINS定位误差累积等单导航系统定位的不足。通过车载实验采集定位数据,并分别进行SINS单独导航及GNSS/SINS组合导航解算,由实验结果可以看出,与SINS单独导航相比,GNSS/SINS组合导航系统的定位误差能快速收敛,并保持较高的精度,其中位置误差精度达到厘米级,速度的最大误差大约在0.1m·s-1以内,姿态的最大误差大约在0.2°以内。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统 捷联惯性导航系统 组合导航系统 扩展卡尔曼滤波
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基于分数阶时延混沌神经网络的图像加密 被引量:2
15
作者 孙甜甜 黄霞 李玉霞 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2014年第1期98-103,共6页
基于分数阶时延混沌神经网络,提出了一种新的图像加密算法:利用混沌系统产生秘钥流,把时延和分数阶导数嵌入到秘钥系统中以增加算法的安全性;用像素异或和置换相结合的方法对原始图像进行加密。通过对加密后图像各像素的水平垂直相关性... 基于分数阶时延混沌神经网络,提出了一种新的图像加密算法:利用混沌系统产生秘钥流,把时延和分数阶导数嵌入到秘钥系统中以增加算法的安全性;用像素异或和置换相结合的方法对原始图像进行加密。通过对加密后图像各像素的水平垂直相关性、信息熵、游程统计、灰度变化平均值、直方图均衡度、密钥灵敏度等数据的详细分析,验证了该加密算法的安全性和有效性。 展开更多
关键词 图像加密 分数阶 混沌系统 时延 神经网络
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基于流固耦合的液压支架立柱疲劳分析 被引量:1
16
作者 李治国 陈玉猛 +4 位作者 钟东虎 张坤 黄梁松 刘亚 李玉霞 《煤矿机械》 2022年第4期72-74,共3页
提出一种基于单向流固耦合的液压支架立柱疲劳分析方法。首先采用SolidWorks和Design Modeler分别建立液压支架立柱流体和固体模型,对模型进行不同额定压力的静载荷中心加载,然后运用Fluent软件对立柱进行单向流固耦合分析和立柱疲劳分... 提出一种基于单向流固耦合的液压支架立柱疲劳分析方法。首先采用SolidWorks和Design Modeler分别建立液压支架立柱流体和固体模型,对模型进行不同额定压力的静载荷中心加载,然后运用Fluent软件对立柱进行单向流固耦合分析和立柱疲劳分析,获得不同压力中心加载时的立柱应力、变形规律以及疲劳寿命值。仿真结果表明:随着压力的增大,立柱缸体的应力也随之增大,寿命减小,且寿命最小处位于立柱缸体的底部。研究结果可以为高效综采综放液压支架寿命提升以及可靠性优化提供理论依据。 展开更多
关键词 ANSYS Workbench 液压支架立柱 流固耦合 疲劳分析
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基于混合ZS法-质心法的矿用输送带撕裂判别方法
17
作者 张龙 汪君娜 +7 位作者 亓玉浩 李玉霞 张代祥 杜明超 李明霞 张鹏 孙传彬 张坤 《煤炭加工与综合利用》 CAS 2023年第7期8-12,共5页
根据输送带发生撕裂时的特点,提出了基于混合ZS法-质心法的激光线条中心线提取方法,根据激光线条中心线在输送带撕裂部位呈现的特点,结合集成学习中投票器思想,完成输送带撕裂判别算法;通过现场采集的橡胶输送带激光线条图像集对撕裂判... 根据输送带发生撕裂时的特点,提出了基于混合ZS法-质心法的激光线条中心线提取方法,根据激光线条中心线在输送带撕裂部位呈现的特点,结合集成学习中投票器思想,完成输送带撕裂判别算法;通过现场采集的橡胶输送带激光线条图像集对撕裂判别算法进行实验效果验证。研究结果表明:基于混合ZS法-质心法的激光线条中心线提取方相比其他方法标准误差更低,对输送带撕裂判别的正确率达到0.89。 展开更多
关键词 ZS法 带式输送机 机器视觉 撕裂检测
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基于Struck的在线学习和相似度匹配的双重更新跟踪算法
18
作者 袁振 王传江 张腾飞 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第6期74-80,共7页
针对Struck算法在遇到完全遮挡后难以恢复目标的跟踪问题,提出了利用双重更新策略对目标进行跟踪的算法。首先标定首帧中目标的所在位置,提取目标特征作为初始模板。其次,设计相似函数判别当前帧目标区域与初始模板的相似度,超过阈值的... 针对Struck算法在遇到完全遮挡后难以恢复目标的跟踪问题,提出了利用双重更新策略对目标进行跟踪的算法。首先标定首帧中目标的所在位置,提取目标特征作为初始模板。其次,设计相似函数判别当前帧目标区域与初始模板的相似度,超过阈值的区域选为正样本加入到在线学习的过程。最后,当目标遇到完全遮挡时,通过遍历搜索的方式寻找与目标相似的图像块,选择超过阈值中相似度最高的图像块作为目标继续跟踪。实验结果表明,改进后的算法可以更好地解决因遮挡或背景相近等复杂条件引起的目标跟踪丢失的问题。 展开更多
关键词 在线学习 相似度匹配 双重更新 结构化内核 视觉目标跟踪
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基于GPRS授权管理的商用豆浆机电控系统设计
19
作者 任程程 郭恒兰 魏国招 《电子质量》 2014年第6期38-41,46,共5页
介绍了一种基于GPRS技术进行授权管理的商用豆浆机电控系统。该系统以STC89C58RD+为主控芯片,以触摸屏为触控监视面板,不仅能够自动完成豆浆制作的全部工艺流程,还可以借助GSM/GPRS模块的GPRS功能实现对租赁出去的商用豆浆机进行远程授... 介绍了一种基于GPRS技术进行授权管理的商用豆浆机电控系统。该系统以STC89C58RD+为主控芯片,以触摸屏为触控监视面板,不仅能够自动完成豆浆制作的全部工艺流程,还可以借助GSM/GPRS模块的GPRS功能实现对租赁出去的商用豆浆机进行远程授权管理。 展开更多
关键词 商用豆浆机 触摸屏 GPRS技术 授权管理
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