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三臂式高压输电线路巡检作业机器人
自从20世纪初发明三相交流输电以来,采用高压和超高压架空输电线是长距离输配电能的主要方式,定期巡检是高压架空输电线路安全稳定的运行的重要保证。鉴于高压输电线路检测工作的重要性和艰苦性,开发一种可以替代或部分替代巡线工人进行巡检作业的新型设备一直是国内外相关研究领域的研究热点之一。 基于长臂猿仿生结构的三臂式高压输电线路巡检作业机器人,在自主工作和地面控制平台远程操作两种工作模式下,能够沿110kV-500kV输电线路相线行驶,可以基本取代传统的线路巡检方式,完成部分或全部巡检的任务。机器人能够以不小于1.2km/h的平均速度自动行驶并跨越直线段上的防震锤、间隔棒等线路设备,在地面控制平台的操控下,具备跨越耐张杆塔功能。 巡检过程中,机器人可记录和保存相对线路的GPS信息,所得图像与数据可存储于机器人本体内并与地面控制平台之间进行无线通信传输。机器人本体搭载不同的巡检设备,采用模块化接口,可方便更换如红外成像仪、可见光云台、激光测距仪等巡检设备。在行驶过程中,机器人可实时监测能耗和动态规划巡检任务,同时具备在线取电装置和充电模块,满足长距离的巡检需求。 机器人主要功能及技术参数 三臂式高压输电线路巡检作业机器人平台系统具有搭载各种作业工具,自动跨越架空线路各种障碍,并能完成相应作业的功能。具体技术参数为: 1、能够在 110kV-500kV 架空输电线路环境下稳定、可靠行走,自动跨越防震锤、悬垂线夹、间隔棒、接续管等障碍物。 ① 自动行驶时,行走速度不低于1.2km/h; ② 采用50AH锂电池供电,持续工作时间≥3.5小时; ③ 机器人本体重量≤40kg,最小尺寸(长×宽×高)1300×530×850mm; ④ 机器人可跨越线路各种障碍,进行带电作业; ⑤ 能够爬坡度不低于 40°的线路,并且满足超高压输电线路安全规程要求。 2、移动作业机器人平台在无线远程监控下,沿架空线路行走与越障。远程监控系统检测距离≥500米。机器人能够将作业信息、路线监测信息(红外录像)、电池监控信息等下传到地面基站。 创新点 本项目研究以双ARM为控制核心、基于仿生结构特征的架空线路移动作业机器人平台。该机器人平台能够在自身携带的控制系统下稳定可靠的在线路上运行,并能自主跨越线路中的各种障碍(线锤、线夹、跳线等),可以完全取代原有的线路作业方式,完成部分或全部线路作业任务。该项目与国内外类似研究相比较具有以下特色和创新点: 1)基于仿生学理论与方法,结合长臂猿骨骼结构的特征与长臂组成及比例参数,提出了一种具有长臂猿骨骼特征的架空线路移动作业机器人悬挂臂结构,实现了机器人平台挂线稳定行走与越障功能。 2)开发研制了一种三臂式全驱动架空线路移动作业机器人平台,该平台爬坡角度大于50°,能够在控制系统的配合下自主协调跨越线路中的防震锤、间隔棒、线夹等障碍,在人工辅助下,能够稳定跨越引流线和绝缘子等跳线障碍。 3)机器人平台控制系统采用双ARM为控制核心,提出了一种双ARM主副热备份互容错启动控制技术。集成了多传感器信息融合容错技术、双备份容错技术和电磁干扰容错技术等多重容错技术,提高了系统的稳定性与可靠性。 4)建立了传感器的信息融合规则和状态检测比对策略,研制了基于规则库的多传感器信息融合专家控制系统,从而提高了控制系统的响应效率和容错可靠性。 5)开发设计了机器人平台智能型在线取电与不间断电源管理系统,实现了机器人平台移动作业的智能充电与自主管理功能。 成果社会效益及应用: 该项目研究以双ARM为控制核心、基于仿生结构特征的架空线路移动作业机器人平台。该机器人平台能够在自身携带的控制系统下稳定可靠地在线路上运行,并能自主跨越线路中的各种障碍(线锤、线夹、跳线等),可以完全取代原有的线路作业方式,完成部分或全部线路作业任务。 该机器人平台能够实现跨越安装于导线上的防震锤、间隔棒、悬垂线夹、修补管等线路设备,具备跨越耐张杆塔功能;控制采用双ARM为控制核心,提出了一种双ARM主副热备份互启动容错控制技术;集成了多传感器信息融合容错技术、双备份容错技术和电磁干扰容错技术等多重容错技术,提高了系统的稳定性与可靠性;建立了传感器的信息融合规则和状态检测比对策略,研制了基于规则库的多传感器信息融合专家控制系统,从而提高了控制系统的响应效率和容错可靠性;开发设计了机器人平台智能型在线取电与不间断电源管理系统,实现了机器人平台移动作业的智能充电与自主管理功能。因此具有很好的推广应用价值。 该成果通过在山东众域电气科技有限公司实施,产生了良好的效果,为其他企业提供了可靠的技术平台和经验。本成果将进一步扩大其使用范围,在架空线路检测与维护作业中发挥更有效的作用。 
青岛共享智能制造有限公司 2021-09-13
PET的成核剂设计及其工程化应用
PET是典型的半结晶型高分子,兼具优异的热稳定性和良好的机械性能,并且因其可降解成单体易于化学回收可作为绿色环保高分子材料,被广泛应用于纤维、薄膜、包装瓶等领域。同时PET是最便宜的工程塑料,具有巨大的市场潜力。研究表明,离聚物与PET的相容性较好,能够有效分散于PET基体中;尤其是嵌段离聚物形成的微相区域不仅为高分子链结晶提供了界面而且还可以增大晶核尺寸,使晶核快速增大到临界尺寸并突破能量位垒,从而促进晶体的生长。
复旦大学 2021-04-10
3D打印多孔骨支架的优化设计
根据骨组织工程模型,设计和优化骨支架结构,提高骨在支架内的长入效果,加快骨支架的结合速度;根据数学模型优化骨支架结构,减少骨支架对骨内力学环境干扰,提高骨和支架的结合寿命,解决或延迟骨支架松动问题。
东南大学 2021-04-11
快速响应客户的产品配置设计及管理平台
将大批量定制的先进理念与企业的实际需求结合起来,开发和实施“快速响应客户的产品配置设计及管理平台”。通过进行产品个性化配置设计,以满足不断变化的客户需求,并标示出近似的以前设计过的定制零部件以及需要重新设计的部件,加快定制产品的开发进度,缩短了产品设计周期。通过产品配置设计把产品定义的全部数据,包括几何信息、分析结果、技术说明、工艺文件、合同订单和质量文件等,都与产品结构建立了联系,使用户能够很方便地知道某一项变化所造成的影响, 实现公司销售、设计、生产及管理等信息的集成与共享。
北京航空航天大学 2021-04-13
配送中心及其管理信息系统的设计
项目概况 为企业的仓库(配送中心)提供完整的物流管理整体解决方案。所提供的系统集成设计方案,涉及配送中心作业区域的划分、货架的选型与布局、物流作业机械的选型、信息系统的规划、物流配送中心的管理制度等内容。主要特点 1. 根据企业需求与仓储特点而进行仓库(配送中心)整体设计。包括仓储布局、货架、出入库作业设备的选型方案。2. 为企业编制个性化的仓储管理软件,并建立起物流信息系统。3. 协助建立的计算机网络(有线与无线)系统。 4. 根据企业需要提供移动式仓储管理系统。通过手持式数据采集器,实时采集、实现移动式的仓储管理业务。工作人员可以花更少的时间来检查货架的存货情况,而将更多的时间用于帮助客户和完成其它重要任务。技术指标 通过物流仓储管理信息化解决方案,提高库存管控能力,降低库存成本,提高配送效率,提升企业仓储物流管理水平。本项目可使仓库中的货物从入库开始到产品出库结束的整个过程各环节信息都处在数据中心的准确调度、使用、处理和监控之下,提高仓储响应速度与服务水平,同时便于决策层做出准确的判断,大大提高市场竞争力。 市场前景    中小企业物流信息化是提升企业综合竞争力的途径。物流作为企业的新的利润源,正为企业管理的决策者所瞩目。本项目实施方案已经在南京鼎牌电器有限公司实施,实施效果令人满意,因而具有推广价值。
南京工程学院 2021-04-13
钢筋混凝土矩形板的优化设计研究
南京工程学院 2021-04-13
力致发光材料体系的新设计策略
发现了聚集诱导热激活延迟荧光(AIE-TADF)材料具有力致发光现象(Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 874-878),然后又发现了一些AIE分子具有力致发光性能,并对其产生机理进行了深入研究(Chem. Sci., 2015, 6, 3236-3241;Chem. Sci., 2016, 7, 5307-5312;Chem. Sci., 2018, 9, 5787-5794)。2017年,武汉大学李振教授团队与池振国教授团队合作,发现了一些纯有机磷光材料具有力致发光现象,把力致发光拓展到有机磷光领域(Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 15299-15303;Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 880-884)。2018年,池振国教授团队又发现了力致长余辉发光现象(Chem. Sci., 2018, 9, 3782-3787),至此,纯有机材料的力激发发射荧光、TADF、磷光或长余辉等不同发光类型的力致发光拼图拼齐。2018年,池振国教授团队(Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 12727-12732)与青岛科技大学杨文君教授团队(Chem. Commun., 2018, 54, 8206-8209)同时研究发现,将主体材料(具有力致发光性能)与不同客体发光材料(不具有力致发光性能)进行复合,可以通过机械力激发不同发光颜色客体分子产生发光,从而把力致发光材料体系从纯有机单组分进一步拓展到复合体系,极大地丰富了有机力致发光材料体系。中山大学化学学院池振国教授研究团队提出利用一种更加简单的方法来精准设计力致发光复合材料体系的新设计策略。该策略设计的力致发光复合材料体系中,单独的主体材料和客体材料都不具有力致发光性能,但是通过主客体复合得到的复合体系则具有力致发光性能,实现了从无到有的力致发光。同时,客体材料的选择范围非常广,可以是纯有机发光材料、配合物磷光材料,也可以是无机量子点发光材料等等。通过改变客体材料的种类,非常容易调节力致发光的发光颜色、亮度、色纯度以及发光寿命等性能,极大地丰富了力致发光材料的研究内涵。结合光物理测试和理论计算,深入探究这类新型力致发光复合体系的激发过程和发射过程,并揭示了复合体系力致发光的激活机制是源于压电效应和主客体分子的能量转移。
中山大学 2021-04-13
基于嵌入式设计的环境噪声系统
电源控制模块由太阳能电池板和铅酸电池组成,通过内核守护程序,完成全速状态和休眠状态的转换降低系统功耗,并可根据订阅的新能源管理方案管理系统的运营。本系统基于 Web 架构,易于部署,易于二次开发,并可延伸至运行 WindowsMobile(Windows CE)系统的手持移动设备(如智能手机等)。其核心业务包括数据的整理、存储、检索、统计、查询、分发等。
扬州大学 2021-04-14
高性能量子照明雷达的设计与仿真
量子照明雷达是新兴的研究方向,是量子信息技术与雷达技术相结合的新兴产物。而量子信息技术又是古老的量子力学与信息技术相结合的交叉学科,不少研究者因晦涩的量子力学而望而却步。为了降低量子照明雷达的神秘感,打破抽象壁垒,我们创造性地发展了量子照明雷达的高效仿真技术,对于未来实现量子雷达的普及与推广具有重要意义。 截止目前,尚未见到关于量子照明雷达仿真平台的相关报道。而该成果基于MATLAB这一易于上手的计算机数值平台,沟通了抽象的量子力学与具体的量子目标探测之间的桥梁,具有创新性和国内领先的技术先进性。 经过近五年的研究和近两年教学实践的检验,该成果不断丰富和完善,通过可视化的工作界面,可以给出量子信号源的关键物理参数分析、量子态演化过程、多份量子态条件下量子照明雷达的虚警概率分析等多个方面的图形化界面,具有较强的推广应用价值。鉴于量子雷达技术是未来新体制雷达的重要技术途径之一,本成果将有望在空间、水下目标探测方面取得应用,市场应前景广阔。截止到目前,该成果已经应用于高年级本科生的培养与实训和北京某研究所的新体制目标探测项目研发中。
北京理工大学 2021-12-07
可调式手术创面冲洗装置的设计与应用
有效、方便、快捷的伤口冲洗在骨科手术、车祸伤,战伤、特别是大地震后创伤患者和手术患者中的救治中发挥重要作用。本产品可适用清创手术、骨科手术、神外手术、烧伤手术、普外手术等各类手术。现在临床使用非常小量的一次性加压冲洗枪(主要是国外进口),价钱昂贵,在使用中也存在一定的弊端。目前临床广泛使用的仍是传统的生理盐水瓶简易伤口冲洗。该装置系列产品研发能填补国内在此领域的空白满足临床工作的迫切需要。
四川大学 2016-04-22
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