一、挖掘机的激光定向与定位系统(论文文献综述)
陈龙,王晓,杨健健,艾云峰,田滨,李宇宸,滕思宇,王健,曹东璞,葛世荣,王飞跃[1](2021)在《平行矿山:从数字孪生到矿山智能》文中提出针对新时代下我国矿区智能化发展诉求与矿山无人化进程中遇到的复现难、协同难的技术问题,本文融合智慧矿山理念、ACP (Artificial societies+computational experiments+parallel execution)平行智能理论和新一代智能技术,设计并实现了智慧矿山操作系统(Intelligent mine operation system, IMOS),为平行矿山智能管理与控制一体化提出了解决方案.本文首先分析露天煤矿产业发展趋势;国内外露天矿山智能化发展情况;面向露天矿山无人化与智能化需求,深度融合数字四胞胎理论,设计了虚实融合的IMOS架构;详细阐述了IMOS子系统架构与功能,包括:单车作业系统、多车协同系统、车路协同系统、无人驾驶智能系统、调度管理系统、平行系统、监管系统、远程接管系统和通信系统;并探讨了IMOS关键技术,即平行矿山仿真建模技术、无人驾驶技术、矿区通信技术和协同作业技术.该操作系统是国内首套露天矿山无人化与智能化的一体化解决方案,并能够迁移到不同矿区不同作业场景,推动矿区智能化无人化发展,减少人工干预从而降低安全风险,大幅度降低人工成本,提高生产作业效率,并可结合社会发展要素为实现绿色可持续发展矿区提供支撑.
周琳[2](2020)在《履带车辆路径规划与轨迹跟踪控制方法研究》文中指出履带车辆因其较好的通过性与机动性能常应用于丘壑、碎石、野地等非道路环境,其安全高效的作业对驾驶人员的要求较高;此外,在危险的施工环境需要无人操纵。论文结合国家自然基金项目“多履带行走装置机电耦合动力学及自适应控制”(No.51775225),对履带车辆的路径规划与轨迹跟踪展开研究,提高车辆智能行驶水平,从而减少对操作人员的依赖。本文综述了智能履带车辆的研究意义与发展现状,包括讨论路径规划常用算法及优缺点,分析轨迹跟踪技术的探索历程与研究成果,论述模型预测方法的应用与控制优势,介绍导航定位常用方法与应用领域。对履带车辆的路径规划开展研究,基于栅格法建立履带车辆工作环境的栅格地图,这是实现路径规划与轨迹跟踪的模型基础;以路径最短为搜索原则,引入A*算法进行迷宫工况、随机地图与不规则障碍物等六个全局地图下的最优路径规划;使用三次B样条曲线,对已获得路径的转折尖峰点进行平滑处理。实验结果证实了路径规划算法的合理性与样条曲线平滑尖点的有效性。根据履带车辆平面运动时速度与转向原理建立车辆的运动学状态空间方程,建立基于模型预测控制方法的履带车辆轨迹跟踪控制器。介绍控制系统整体方案后,基于车辆模型将两侧履带速度作为控制输入求得系统的预测输出,对控制量加以约束后使用S函数建立模型预测控制器。开展不同预设车速的直线工况仿真,不同预测时域与控制时域的连续弯道数值模拟,以验证控制器的有效性并分析速度与时域参数对偏差的影响。基于卫星定位技术,进行履带车辆样机的轨迹跟踪试验。分析导航定位原理与常见误差后,基于载波相位差分技术提高车辆样机的定位精度。试验平台硬件上包括数据采集系统、控制执行系统与行走执行系统,软件上包括数据处理与优化控制部分。开展不同行驶工况的轨迹跟踪试验,结果表明导航跟踪系统能够实现较好的跟踪效果。
钱心磊[3](2020)在《分布式光纤振动传感系统的信号处理研究》文中研究表明分布式光纤传感器,即使用光纤作为传感介质,用于静态应变,温度,压力和动态振动测量,其抗电磁干扰,耐腐蚀,电绝缘性,安全性高,良好的隐蔽性,低成本等特点,已证明优于其他现有类型的传感器,因此对各种实际应用场景显现出相当大的潜力。在各种光纤传感器中,基于相位敏感光时域反射计Φ-OTDR(Phase Optical Time-Domain Reflectormeter)的传感器系统由于其高灵敏度,大动态范围,完全分布,作为动态振动传感器引起了更多的关注。为实现更好的传感系统性能,本文开展了基于相位敏感光时域反射计的信号处理和实际工程运用的研究,对分布式光纤传感中的OTDR(Optical Time-Domain Reflectormeter)和干涉仪技术进行原理和应用方面的介绍,并重点分析了相位解调型Φ-OTDR技术原理和系统主要性能指标。相位载波解调PGC(Phase Generated Carrier)技术和3×3耦合器解调技术的特点及解调性能进行分析和比较,并提出一种新型的解调结构,结合PGC解调算法和3×3耦合器解决了PGC解调技术中因光传输延迟导致载波信号和扰动信号之间产生时间延迟的问题。同时,为了进一步提高系统信噪比与稳定性,比较了在有时延条件下,微分交叉DCM(Differential and Cross Multiplying)算法和反正切Atan(Arctangent)算法对该新型结构和传统结构解调效果影响,并分析了时延和不同线宽激光器对解调的影响。结果表明,新型干涉解调结构结合反正切解调算法有更好的解调准确度和稳定性且不受时延影响;相比1MHz线宽激光器,3k Hz线宽激光器能得到更高的信噪比。另外,分析Φ-OTDR传感系统中主要光学器件以及性能,并提出了一种全程敏感的Φ-OTDR传感结构,解决由于高功率激光脉冲的入射使得光电探测器产生饱和现象而导致光纤前端振动传感不敏感,且低功率又满足不了远距离检测需求的问题。实验结果表明,该新型传感结构可以在40km的传感距离内实现振动信号全程敏感。分析小波阈值去噪、小波能量谱提取特征算法和向量机分类算法三种信号处理方式,并提出利用这三种算法对Φ-OTDR传感系统采集到的三种现场施工振动事件信号进行预处理和特征提取分类。实验结果证明,结合本文提供的地下电缆入侵警告系统方案,分类平均准确率可达98.3%,并且该信号处理实验为后续的信号模式识别提供了参考,研究成果也加速了光纤传感在预警安防领域实用化的发展。
杨洋[4](2019)在《清林抚育执行装置树木识别与控制系统设计》文中认为清林抚育工作是林业生产过程中十分重要的环节,为了提高割灌机自动化、智能化水平,实现在林场中的自动化工作,降低割灌机驾驶员的工作强度,减少割灌机操作中的重复劳动,并有效解决因人为判断失误或者操作失误造成的幼木损伤问题。本文通过对桉树人工林场作业环境以及割灌机作业情况的分析,提出了通过激光雷达识别技术,获取林场树木二维特征信息,建立林木信息识别系统。通过对割灌机运动学分析建模,旨在分析有效的割灌机控制策略。结合识别系统提供的有效稳定的树木信息,构建割灌机运动控制系统。本文的主要研究内容有以下几点:1、通过对实验室现有割灌机样机进行分析,以及以往对于二维激光雷达测量的研究,选择采用现有的二维激光雷达进行树木特征提取系统搭建。2、对于林场获取的二维激光雷达点云数据,采用多种滤波方案对其进行数据预处理,结合实际数据情况,选用合适的点云数据处理方案。为了有效区分激光雷达点云数据,采用了多种点云分割方案,并对比了点云数据的分割效果。对于分割出来的目标,为了有效区分树木与灌木杂草,提出对目标进行圆拟合。通过对树木识别提取位置信息为割灌机的运动控制提供了数据支撑。3、针对人工桉树林行株距一般按照一定的种植规律,同时分析了林场割灌中大量采用横摆割灌方式,提出了在桉树行间可以对割灌机横摆割灌方式实现智能控制。为了实现智能控制,首先对割灌机进行运动学建模,获取割灌机执行装置与液压缸长的关系,为割灌机的精确控制提供理论依据。针对割灌机横摆式割灌过程中的底盘控制问题,提出采用二维激光获取行间立木位置信息,为底盘方向控制提供参数。针对横摆式割灌过程中的轨迹规划问题,提出采用割灌机回转角度控制的方式,将立木行间距离匹配割灌机作业半径,获取回转机构的偏转角度作为角度控制范围。为了解决割灌头轨迹规划中立木碰撞的问题,提出采用立木距离和方位角关系的控制方案。通过实验验证了激光点云数据处理方式的有效性,所提出的分割算法和拟合算法能够有效的应对提取和识别目标。通过Matlab仿真实验验证了割灌头的轨迹控制运动模型和避障方法的有效性。并联合Matlab与V-rep软件设计了割灌机仿真控制系统。
黄晓敏[5](2019)在《企业转型升级的影响因素研究》文中指出近几年中国经济增速缓慢,演化的进程呈现出结构更合理、形态更高级的特征,而企业的持续发展对经济发展极为重要,因此近年来企业转型升级研究议题日益受到关注。企业转型升级的活动复杂,部分企业虽采取一定措施提升技术能力,但是仍处于技术链的低端地位。转型升级企业涉及企业的诸多环节以及需要调动多方面的资源提升企业各方面的要素,但作为本土后发企业不可能在所有要素方面均具有较高的能力,因此研究影响企业转型升级的要素组合对于企业路径选择具有深远意义。本文选取本土典型企业作为研究样本,探究企业转型升级过程,揭示影响企业转型升级的要素组态。本文对现有的文献进行梳理和分析,选取格兰仕的微波炉产品、比亚迪的汽车产品、海天集团的注塑机和易事特的不间断电源作为典型的转型升级过程案例进行扎根分析,提炼了创新链治理、资源网络嵌入、市场机会三个关键影响因素。在扎根分析的基础上,本文采用fsQCA比较法,通过对35个样本进行实证分析,发现实现企业转型升级路径的四组关键影响因素组态,分别为存量技术知识迁移环节强主导程度,资源网络嵌入广度大,市场需求规模大;存量技术知识迁移环节弱主导程度,核心技术研发的强主导程度,资源网络嵌入趋强;核心技术研发环节趋强,资源网络嵌入趋强,市场需求规模和市场需求多元化大;存量技术知识迁移环节的弱主导程度,核心技术知识研发环节的强主导程度,资源网络嵌入趋强,市场需求多元化大。本文研究发现有以下几点:一是发现影响企业转型升级的因素呈现组合特征,推进企业转型升级的进程是多个条件构型相互作用的结果并指出后发企业转型升级的路径是多元的,关注核心技术研发环节的同时,仍需要关注既有存量知识迁移和产品概念化与研发环节、知识迁移环节的合理组合;二是归纳企业转型升级过程中的不同阶段创新链中技术知识体系与资源网络嵌入互动关系在具体维度方面呈现的形式不一;三是指出创新链治理要素中核心技术概念化与研发环节主导程度和资源网络嵌入的核心作用;四是揭示企业转型升级过程中影响要素不但呈现出动态演化的特征,而且影响因素的作用不断趋强。本文既完善企业转型升级的相关研究同时为综合实力不同的企业转型升级路径的选择提供借鉴,具有一定的理论意义和现实指导意义。
洪林,李旭,王胜利,王建春[6](2019)在《基于多传感器融合的工程机械智能施工系统研究》文中认为为进一步推动工程机械智能化施工进程,选取反铲液压挖掘机进行工程机械智能施工系统研究。首先,在挖掘机上安装MEMS倾角仪与GNSS定位定向装置,实现挖掘机动作、工作位置的实时监测;然后,提出铲齿三维坐标的推算算法,使用Solid Works和3D Max软件对挖掘机建模并在Qt+Open GL环境下实现模型显示;最后,利用CAN总线实时传输监测数据,实现施工现场挖掘机动作与模型动作同步。经过实车测试,智能施工系统满足工程机械施工精度要求。该系统将传感器技术、计算机技术与工程机械相结合,改变传统工程机械的施工方式,优化施工流程,加快工程机械的智能施工进程。
冯笑雨[7](2019)在《基于塔基监控图像的建设施工用地识别与空间定位方法研究》文中进行了进一步梳理针对现今国土空间监管人工值守效率低下的问题,本文在现有塔基监控设备监管的基础上,以建设施工用地为主要研究对象,提出了一套智能化的建设施工用地目标识别与空间定位方法。该方法交叉运用了深度学习领域的目标检测与识别模型、数字摄影测量领域的立体匹配和三维空间定位模型,主要围绕监控图像中建设施工用地目标的一体化识别和空间定位的相关理论方法进行了分析,并在建筑工地进行了高塔场景下的模拟实验,不仅验证了地理目标识别模型与空间定位模型集成的有效性,而且明确了模型集成的硬件设计框架,最终取得了有价值的实验成果。本文的主要工作和研究内容如下:(1)建设施工用地目标的界定及其准确识别。本文对规模塔基监控图像中的工地特征进行了归纳总结,对建设施工用地对象的概念进行了详细界定。以YOLO(You Only Look Once)模型为基础总结出建设施工用地目标识别模型的训练方法。通过多轮训练迭代,不断的超参数调整获得了有效的识别模型,该模型能够在GPU支持的环境下快速、准确地识别出建设施工用地目标区域。(2)地理目标区域的准确空间定位。本文研究了高塔监控下地理目标区域的空间定位方法,以双像解析摄影测量理论为基础,对经过标定的双目摄像机及目标地物构建 了三维空间定位模型 SITCOL(Space Intersection of Two Cameras and One Location),通过获取双目摄像机的立体像对及对应的内外方位参数,运用立体几何之间的关系实现了目标区域的准确空间定位。(3)地理目标识别与空间定位组合模型(YOLO-SITCOL)的构建与实现。本文借助双目摄像机的双目优势:左目用于地理目标的识别,右目用于与左目中同一目标的立体匹配,双目用于地理目标的空间定位,研究并实现了地理目标识别模型YOLO与空间定位模型SITCOL的集成,实现了地理目标的识别与空间定位过程的一体化。(4)针对地理目标识别与空间定位组合模型的有效性进行实验验证。本文以挖掘机为目标进行组合模型识别与空间定位的模拟实验,通过预先标定好的双目摄像机模拟高塔拍摄场景,对挖掘机目标进行一体化识别与空间定位。最终在自定义坐标系下通过本文集成的组合模型获得挖掘机目标的计算坐标值,并与测量真实值进行比较,通过误差分析验证了本文方法的有效性。
王佳俊[8](2019)在《心墙堆石坝坝面碾压智能监控方法与应用研究》文中提出水利工程建设攸关经济发展与社会民生。自“十三五”水利改革及发展规划制定以来,水利工程建设规模和投资规模逐年扩大,并取得了显着的经济效益和社会效益。心墙堆石坝以其经济性、安全性等显着优点成为首选坝型。随着人工智能、物联网、大数据等先进技术的快速发展,智能建设时代随之到来。心墙堆石坝碾压施工在经历过人工化、机械化、自动化阶段后,正逐渐由数字化阶段向智能化阶段推进。然而,心墙堆石坝数字化碾压在智能建设时代面临着坝面碾压施工信息感知不全面、感知技术与方法缺乏先进性、坝面碾压施工质量分析缺乏深度、坝面碾压施工过程决策与控制智能化水平低等诸多挑战。因此,迫切需要总结已有工程的研究成果和经验,全面开展心墙堆石坝坝面碾压智能监控方法研究,集中攻关亟待解决的关键技术,提升心墙堆石坝坝面碾压施工管理与控制水平。本文就上述问题展开了深入的研究分析,取得了如下的主要成果:(1)提出了心墙堆石坝坝面碾压智能监控基本概念,丰富和发展数字大坝理论。在经历了人工化、机械化、自动化和数字化四个建设阶段后,心墙堆石坝施工管理与控制理论已发展至数字大坝理论,并以此为基础先后出现施工信息模型、智慧大坝、智能监控和大坝智能建设等基本理念。这些理念从碾压施工的感知、分析、控制及监控系统研发等方面为心墙堆石坝碾压施工提供了科学的指导。然而,以这些理念为基础的心墙堆石坝坝面碾压施工还面临着坝面碾压施工信息感知不全面且感知技术与方法缺乏先进性、坝面碾压施工质量分析缺乏深度、坝面碾压施工过程决策与控制智能化水平低等诸多挑战。针对上述问题,首先,详细回顾了心墙堆石坝坝面碾压施工管理的发展历程,深入剖析了数字大坝、施工信息模型、智慧大坝、智能监控和大坝智能建设的基本概念和内涵,并融合“物联网+”、“人工智能+”等多种智能技术理念,紧扣心墙堆石坝坝面碾压施工的工程特点,提出心墙堆石坝坝面碾压智能监控基本概念,同时阐述了心墙堆石坝坝面碾压智能监控的基本特征和主要研究内容;其次,梳理心墙堆石坝坝面碾压施工智能感知、智能分析、智能控制等各环节的技术方法;最后,建立了心墙堆石坝坝面碾压智能监控数学模型,描述了心墙堆石坝坝面碾压智能监控的目标集、信息集、方法集和约束集,提出了心墙堆石坝坝面碾压智能监控的研究框架。(2)针对目前心墙堆石坝坝面碾压施工信息感知不全面且感知技术与方法缺乏先进性的问题,提出了心墙堆石坝坝面碾压施工信息智能感知与集成方法,实现了坝面碾压施工信息的智能感知与集成。目前心墙堆石坝坝面碾压施工尚未建立完善的坝面碾压施工信息感知体系,无法全面透彻感知坝面碾压施工信息,如缺乏对碾轮振动信号噪声的处理与碾轮振动特性参数的感知,缺乏对多类型障碍物的识别,以及缺乏对大坝地形地貌信息的感知与重构等;同时,在坝面碾压施工信息集成方面存在未集成多源异构坝面碾压施工信息、未进行不平衡数据处理等问题。针对上述问题,提出了心墙堆石坝坝面碾压施工信息智能感知与集成的方法。首先,分析了坝面碾压施工信息智能感知与集成的内容与技术,建立了集感知、传送、集成于一体的坝面碾压施工信息智能感知与集成框架;其次,采用加速度传感器感知碾轮的振动信号,并在小波降噪的基础上采用快速傅里叶变换提取碾轮振动特性参数,为坝面碾压施工质量评价提供数据基础与技术支持;再者,提出基于空洞卷积核的Faster-RCNN(Regions with Convolutional Neural Network)模型,在机载工业相机获取的图像信息基础上识别仓面中多类型障碍物,为实现坝面碾压施工安全控制提供理论基础;再者,采用基于无人机倾斜摄影的三维建模技术实现大坝地形地貌信息的感知与重构,为心墙堆石坝坝面碾压施工智能监控系统三维场景的搭建提供技术支持;进而,设计多源异构坝面碾压施工信息集成框架,实现碾压参数、料源参数、碾轮振动特性参数和试坑试验数据的集成,为施工信息分析提供数据基础;最后,提出基于K-Means的下抽样方法,能够在保持子概念个数不变的同时剔除局部密集数据,实现了对不平衡数据的处理,以保证数据分析的可靠性。(3)针对目前心墙堆石坝坝面碾压施工质量分析深度不够的问题,提出了心墙堆石坝坝面碾压施工质量智能分析方法,实现了坝面碾压施工质量的智能分析。目前心墙堆石坝坝面碾压施工质量分析存在如下问题:首先,未能综合考虑碾压参数、料源参数及碾轮振动特性参数对压实质量的影响;其次,目前常采用的多元线性回归、反向传播神经网络和支持向量回归等算法建立的压实质量评价模型在精度、鲁棒性和泛化能力等方面均有待进一步提升;最后,上述模型均未能够实时地对坝面碾压施工质量进行智能评价,且缺乏坝面碾压施工质量评价模型的更新研究。针对上述问题,提出了心墙堆石坝坝面碾压施工质量智能分析方法。首先,以心墙堆石坝坝面碾压施工信息智能感知数据为基础,综合考虑碾压参数、料源参数、碾轮振动特性参数对坝面碾压施工质量的影响,建立坝面碾压施工质量综合评价数学模型;其次,考虑到模糊逻辑虽然具有较强的鲁棒性、但是模型精度受限于规则库建立的问题,同时支持向量回归虽然具有较强的泛化能力、但是无法逼近L2(R)中的函数从而无法保证拟合精度的问题,从模糊逻辑规则库建立以及支持向量回归在L2(R)函数逼近等方面考虑,结合混沌理论、自适应理论、量子行为等多种智能成分,分别提出基于组合核和智能细菌觅食的模糊逻辑以及基于智能细菌觅食的自定义核支持向量回归两种算法,并在此两种算法基础上建立高精度、高泛化能力和高鲁棒性的压实质量评价模型;通过与常用模型的对比分析,选出精度、泛化能力和鲁棒性最优的模型,并将其嵌入至碾压施工智能监控系统中,从而实现压实质量的智能评价;最后,提出了基于增强概率神经网络和可变窗口技术的概念漂移检测算法,实现了对坝面碾压施工流数据中概念漂移现象的检测,并以出现概念漂移为条件实现了压实质量模型的更新,解决了当前碾压施工质量评价模型何时更新、如何更新的问题。(4)针对目前心墙堆石坝坝面碾压施工过程决策与控制智能化水平低的问题,提出了心墙堆石坝坝面碾压施工智能控制方法,实现坝面碾压施工事前、事中和事后的智能控制。心墙堆石坝坝面碾压施工控制可以分为事前、事中和事后控制。目前,事前控制主要通过碾压试验确定碾压参数的方法实现,但是这种方式未考虑坝面碾压施工质量、施工进度和施工成本的综合影响;事中控制主要依托车载平板系统对超速、不达标碾压遍数和错误振动状态等进行实时报警,但是忽略了对坝面碾压施工质量的评价,缺乏对仓面施工路径规划、仓面内多类型障碍物的目标识别,未能够有效的控制坝面碾压施工质量和安全;事后控制主要通过试坑试验抽检实现,但这种方式存在离散性大,时效性差等缺点。针对上述问题,提出了心墙堆石坝坝面碾压施工过程智能控制方法。首先,建立了心墙堆石坝坝面碾压施工智能控制框架,阐述事前、事中和事后各环节控制的内容与对应的控制方法;其次,提出多目标智能细菌觅食算法,求解以碾压参数为决策变量、以进度和成本为多目标、以碾压质量为主要约束的优化模型;最后,提出了基于AR(Augmented Reality)实景导引的坝面碾压施工智能控制方法,对坝面碾压施工路径规划、压实质量智能评价、障碍物目标识别等虚拟信息与摄像头获取的真实施工场景进行虚实融合,实现了对坝面碾压施工质量不合格、坝面碾压施工安全隐患等问题形象、直观的实时报警,并同时规划了补碾方案,进而实现事中与事后的智能控制。(5)基于心墙堆石坝智能感知、智能分析与智能控制等,研发了心墙堆石坝坝面碾压施工智能监控系统。目前心墙堆石坝数字化碾压施工质量实时监控系统实现了碾压参数的全天候、精细化实时监控。但是该系统以二维界面实现信息的可视化,存在展示直观性差、交互友好性差等不足;同时,该系统基于C/S构架(Client/Server)开发,主要在Windows系统中运行,跨平台使用难度大;而且C/S架构中客户端承载大量逻辑处理功能,因此该系统还存在数据易泄露的安全隐患。针对上述问题,结合坝面碾压施工信息智能感知、坝面碾压施工质量智能分析及坝面碾压施工过程的智能控制等方面的研究成果研发了心墙堆石坝坝面碾压施工三维智能监控系统。该系统采用B/S架构(Browser/Server)替换C/S架构,解决了数字化碾压施工质量实时监控系统跨平台使用难度大的问题,并且B/S架构将逻辑处理功能集成在服务端中,解决了数据易泄露的问题;同时,该系统采用面向对象技术、基于Unity3D(U3D)的虚拟现实技术(Virtual reality,VR)等,在增强现实技术(Augmented reality,AR)与基于无人机倾斜摄影搭建的三维虚实结合场景中,实现坝面碾压施工信息的集成、坝面碾压施工信息的智能分析及坝面碾压施工过程的智能控制等功能,解决了数字化碾压施工质量实时监控系统展示直观性差、交互友好性差等问题。
孙阳阳[9](2019)在《电铲三维环境扫描系统设计与应用研究》文中研究指明电铲是大型露天矿开采的主要采掘装备。目前电铲主要由人工操作,存在着挖掘满斗率低、装载效率低及挖掘能耗高等问题。通过自主规划挖掘轨迹、自动挖掘、自动装载等技术,实现电铲的自动化挖掘,是解决上述问题的有效途径。为了实现电铲的自动化挖掘,首先需要在线获取挖掘场地的三维地形地貌信息,因此研究适用于电铲的三维环境扫描系统具有重要意义。本文针对电铲三维环境扫描系统的需求,提出了一种低成本、测量范围广、工况适应能力强的电铲三维环境扫描系统设计方案和相应的三维点云数据综合处理方法。在电铲实验平台上,进行了系统的硬件搭建和相关程序开发。根据需求完成了数据采集方案的设计,其中包括了三维环境信息采集方案、基于RTK的双GNSS天线定位和姿态检测方案、惯性传感器数据滤波处理方案。然后完成了用于数据采集和处理的嵌入式系统方案设计,其中包括硬件和程序设计。硬件部分完成了通信方案设计、电源系统设计、数据处理系统电路设计以及硬件系统的抗干扰和防护处理。程序部分完成激光雷达、RTK、惯导/卫星移动站的数据接收、解析和融合程序设计,通过程序处理可获取电铲实时高精度位置和姿态信息,以及带有GNSS时间戳的激光雷达数据。根据嵌入式系统发送到上位机的数据,进行了上位机程序设计和开发,以实现对数据的接收、存储和可视化。提出一种最小时间差匹配算法,实现2D激光雷达数据和电铲水平回转角在时间上的最佳匹配,从而完成三维点云数据的融合。对获取的三维点云数据精度进行分析,并通过实验验证。通过旋转矩阵法将获取的三维点云数据转换到电铲实验平台的坐标系中。对实验平台坐标系下点云数据建立Kd-tree数据结构,在此基础上对点云进行滤波处理。使用最大连通区域算法和高斯滤波算法去除点云中的离群点。最后在保持点云边缘特征的基础上,使用双边滤波算法修正边缘点。本文完成了电铲三维环境扫描系统的方案设计和搭建,并进行了实验验证,对获取的数据进行了有效的后处理。三维环境扫描系统通过两套互补的姿态测量系统和滤波算法可以精准测量出电铲设备姿态,偏航角精度可达0.1°。通过RTK-GNSS测量方案可以获取电铲位置信息,精度可达2cm。使用最小时间差匹配算可实现2D激光雷达点云数据和偏航角在时间上的匹配,从而获取环境三维点运数据,时间匹配误差不大于8ms。融合后的点云数据在10m范围内测量的点云数据精度小于8cm,满足工程应用要求。通过对点云数据建立索引和滤波处理可有效提升点云数据质量。
马建,孙守增,芮海田,王磊,马勇,张伟伟,张维,刘辉,陈红燕,刘佼,董强柱[10](2018)在《中国筑路机械学术研究综述·2018》文中进行了进一步梳理为了促进中国筑路机械学科的发展,从土石方机械、压实机械、路面机械、桥梁机械、隧道机械及养护机械6个方面,系统梳理了国内外筑路机械领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。土石方机械方面综述了推土机、挖掘机、装载机、平地机技术等;压实机械方面综述了静压、轮胎、圆周振动、垂直振动、振荡压路机、冲击压路机、智能压实技术及设备等;路面机械方面综述了沥青混凝土搅拌设备、沥青混凝土摊铺机、水泥混凝土搅拌设备、水泥混凝土摊铺设备、稳定土拌和设备等;桥梁机械方面综述了架桥机、移动模架造桥机等;隧道机械方面综述了喷锚机械、盾构机等;养护机械方面综述了清扫设备、除冰融雪设备、检测设备、铣刨机、再生设备、封层车、水泥路面修补设备、喷锚机械等。该综述可为筑路机械学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
二、挖掘机的激光定向与定位系统(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、挖掘机的激光定向与定位系统(论文提纲范文)
(2)履带车辆路径规划与轨迹跟踪控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 路径规划方法研究现状 |
1.3 轨迹跟踪研究现状 |
1.3.1 轨迹跟踪技术国内外研究现状 |
1.3.2 模型预测控制国内外研究现状 |
1.4 导航定位技术研究现状 |
1.5 本文研究内容 |
第二章 履带车辆跟踪与定位基本理论分析 |
2.1 履带车辆运动学模型建立 |
2.2 GNSS卫星导航定位 |
2.2.1 卫星导航定位原理 |
2.2.2 北斗卫星导航系统 |
2.2.3 导航定位误差分析 |
2.3 实时动态载波相位差分技术 |
2.3.1 载波相位观测值获取 |
2.3.2 载波相位差分定位 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于A*算法的履带车辆路径规划 |
3.1 栅格法建立环境模型 |
3.2 基于A*算法的履带车辆路径规划 |
3.2.1 A*算法路径规划方法 |
3.2.2 A*算法的程序实现 |
3.3 仿真分析与结果验证 |
3.4 履带车辆路径曲线平滑 |
3.4.1 三次B样条曲线 |
3.4.2 仿真实验结果与比较分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于模型预测的轨迹跟踪控制技术 |
4.1 轨迹跟踪控制系统方案 |
4.2 基于模型预测的轨迹跟踪控制器设计 |
4.2.1 模型预测控制原理 |
4.2.2 预测模型建立 |
4.2.3 目标函数设计 |
4.3 履带车辆轨迹跟踪控制器 |
4.4 直线行驶轨迹跟踪分析 |
4.4.1 高速工况仿真分析 |
4.4.2 低速工况仿真分析 |
4.4.3 多工况跟踪综合对比分析 |
4.5 连续弯道行驶轨迹跟踪分析 |
4.5.1 短时域工况仿真分析 |
4.5.2 宽时域工况仿真分析 |
4.5.3 多工况跟踪综合对比分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 履带车辆物理样机轨迹跟踪试验研究 |
5.1 试验平台设计方案 |
5.2 试验平台组成 |
5.2.1 数据采集系统 |
5.2.2 控制执行系统 |
5.2.3 行走执行系统 |
5.3 试验结果及分析 |
5.3.1 直线工况试验 |
5.3.2 曲线工况试验 |
5.3.3 基于避障规划路径的跟踪仿真 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间取得的科研成果 |
致谢 |
(3)分布式光纤振动传感系统的信号处理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 课题研究背景和意义 |
1.3 分布式光纤传感系统的发展及研究现状 |
1.4 基于散射原理的分布式光纤传感技术 |
1.4.1 瑞利散射OTDR技术 |
1.4.2 拉曼散射RTDR技术 |
1.4.3 布里渊散射BTDR技术 |
1.4.4 Φ-OTDR技术 |
1.5 基于干涉仪原理的分布式光纤传感技术 |
1.5.1 Mach-Zehnder干涉仪技术 |
1.5.2 Sagnac干涉仪技术 |
1.5.3 Michelson干涉仪技术 |
1.6 论文主要研究内容和创新点 |
第二章 相位解调Φ-OTDR的分布式光纤传感系统原理 |
2.1 散射原理 |
2.1.1 散射原理与特征 |
2.1.2 瑞利散射 |
2.2 Φ-OTDR振动传感原理 |
2.3 相位解调型Φ-OTDR传感系统原理 |
2.3.1 相位调制原理 |
2.3.2 相位解调原理 |
2.3.3 基于外差检测法的相位解调Φ-OTDR原理 |
2.3.4 基于相位生成载波法的相位解调Φ-OTDR原理 |
2.3.5 基于3×3耦合器的相位解调Φ-OTDR原理 |
2.4 Φ-OTDR主要性能指标 |
2.4.1 传感距离 |
2.4.2 信噪比 |
2.4.3 空间分辨率 |
2.4.4 灵敏度 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于3×3耦合器和PGC解调的仿真研究 |
3.1 软件平台概述 |
3.1.1 Labview平台概述 |
3.1.2 Matlab平台概述 |
3.2 解调仿真研究 |
3.2.1 PGC解调仿真 |
3.2.2 3×3耦合器解调仿真 |
3.3 新型的PGC解调结构仿真研究 |
3.3.1 新型的PGC解调结构原理 |
3.3.2 新型的PGC解调仿真结果 |
3.4 本章小结 |
第四章 分布式光纤振动传感系统的实验研究 |
4.1 实验中主要元器件概述 |
4.1.1 光源 |
4.1.2 调制器 |
4.1.3 掺铒光纤放大器 |
4.1.4 光电探测器 |
4.1.5 数据采集卡 |
4.2 新型的PGC解调结构的实验与分析 |
4.2.1 新型的PGC解调实验结果 |
4.2.2 DCM算法与Atan解调算法比较 |
4.2.3 时间延迟对解调影响 |
4.2.4 不同线宽激光器对解调影响 |
4.3 全程敏感型Φ-OTDR实验与分析 |
4.3.1 实验程序设计 |
4.3.2 实验结果 |
4.3.3 PIN组合EDFA放大检测与APD检测的比较分析 |
4.3.4 声光调制器与半导体光放大器的比较分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 信号处理的算法研究 |
5.1 信号处理概述 |
5.2 小波变换算法研究 |
5.2.1 连续小波变换原理概述 |
5.2.2 离散小波变换原理概述 |
5.3 小波去噪研究 |
5.3.1 小波去噪原理 |
5.3.2 小波阈值法原理 |
5.3.3 振动信号的小波去噪实验与分析 |
5.4 振动信号特征提取与分类算法研究 |
5.4.1 小波包能量特征提取原理 |
5.4.2 支持向量机算法原理 |
5.5 振动信号分类实验研究 |
5.5.1 振动事件类型分析 |
5.5.2 采集实验设计 |
5.5.3 实验结果与分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
致谢 |
(4)清林抚育执行装置树木识别与控制系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1. 绪论 |
1.1. 研究背景 |
1.2. 国内外研究现状 |
1.2.1. 国内外清林抚育割灌装置 |
1.2.2. 林业装备智能化研究现状 |
1.2.3. 林业设备智能系统传感器分类 |
1.2.4. 林用智能识别技术研究现状 |
1.3. 本论文研究内容及技术路线 |
1.3.1. 研究内容 |
1.3.2. 技术路线 |
2. 面向清林抚育割灌执行装置的林区环境信息采集系统 |
2.1. 林区环境采集测量系统 |
2.1.1. RTK高精度定位设备 |
2.1.2. 二维激光雷达 |
2.2. RTK定位设备使用方法与数据解析 |
2.3. LMS511激光雷达工作参数配置与通讯设置 |
2.3.1. LMS511激光雷达主要工作参数配置 |
2.3.2. LMS511激光雷达返回数据解析 |
2.3.3. LMS511激光雷达通讯软件设计 |
2.4. 激光雷达林区测量参数的设定 |
2.4.1. 扫描距离 |
2.5. 本章小结 |
3. 二维激光雷达数据滤波与分割 |
3.1. 激光雷达数据采集 |
3.2. 二维激光雷达数据滤波 |
3.2.1. 在图像信号领域常用滤波方法 |
3.2.2. 二维激光点云的滤波 |
3.3. 二维激光数据分割 |
3.3.1. 基于距离的分割方法 |
3.3.2. 基于差分的数据分割方法 |
3.3.3. 基于区域生长法的点云数据分割方法 |
3.3.4. 基于距离阈值、差分数据、区域生长分割方法的对比 |
3.4. 本章小结 |
4. 基于二维激光雷达的立木特征识别 |
4.1. 最小二乘法圆拟合估计立木直径 |
4.1.1. 最小二乘法理论原理 |
4.1.2. 最小二乘法激光雷达立木数据圆拟合 |
4.1.3. 基于Pratt法激光雷达立木数据圆拟合 |
4.1.4. 不同拟合算法的数据比较与误差分析 |
4.2. 立木目标位置与行距计算 |
4.2.1. 立木位置计算 |
4.2.2. 立木行距计算 |
4.3. 本章结论 |
5. 割灌机运动学建模以及控制系统设计 |
5.1. 割灌机控制系统分析 |
5.2. 割灌机运动学模型建立 |
5.2.1. 机器人位姿描述 |
5.2.2. 割灌机运动学建模 |
5.3. 割灌机控制系统设计 |
5.3.1. 割灌机控制方案分析 |
5.3.2. 割灌机控制系统的硬件部分 |
5.3.3. 控制系统程序设计 |
5.4. 割灌机控制系统仿真软件设计 |
5.4.1. V-rep仿真环境搭建 |
5.4.2. Matlab控制软件GUI |
5.4.3. 联合Matlab与V-rep机器人横摆控制避障仿真实验 |
5.5. 本章结论 |
6. 结论与展望 |
6.1. 本文工作总结 |
6.2. 创新点 |
6.3. 工作展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
致谢 |
(5)企业转型升级的影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究内容 |
1.3 研究方法与技术路线 |
1.3.1 研究方法 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 可能的创新点 |
2 理论基础与文献综述 |
2.1 转型升级相关理论与研究 |
2.1.1 转型升级内涵 |
2.1.2 企业转型升级影响因素研究 |
2.2 创新链组合与企业转型升级的研究 |
2.3 企业转型升级的路径和战略 |
3 企业转型升级的关键影响因素 |
3.1 研究设计 |
3.1.1 研究方法 |
3.1.2 样本选择 |
3.1.3 数据来源 |
3.2 典型案例素描 |
3.2.1 格兰仕 |
3.2.2 比亚迪 |
3.2.3 海天集团 |
3.2.4 易事特 |
3.3 编码分析 |
3.3.1 开放性编码 |
3.3.2 主轴译码 |
3.3.3 选择编码 |
3.3.4 信度与效度检验 |
3.4 关键因素阐述 |
3.4.1 创新链治理 |
3.4.2 资源网络嵌入 |
3.4.3 市场机会 |
4 关键因素的组态关系分析 |
4.1 研究设计 |
4.1.1 研究方法与假设 |
4.1.2 样本选择 |
4.2 数据赋值和处理 |
4.2.1 因素赋值标准 |
4.2.2 样本企业的赋值结果 |
4.3 企业转型升级过程中要素组态分析 |
4.3.1 企业转型升级初始期的组态分析 |
4.3.2 企业转型升级过渡期组态分析 |
4.3.3 企业转型升级深入期组态分析 |
4.4 企业转型升级过程中影响要素的组态模型 |
5 研究发现与讨论 |
5.1 企业转型升级影响要素的组态特征 |
5.2 企业转型升级过程创新链治理—资源网络嵌入的演化机制 |
5.3 核心技术研发和资源网络嵌入深度的核心作用 |
5.4 揭示转型升级过程关键影响因素的联发影响机制 |
6 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(6)基于多传感器融合的工程机械智能施工系统研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 智能辅助施工系统总体方案设计 |
2 硬件安装与数据转换 |
2.1 硬件安装 |
2.1.1 倾角传感器介绍 |
2.1.2 GNSS定位定向设备介绍 |
2.1.3 传感器安装 |
2.2 倾角传感器数据转换 |
2.3 GNSS定位定向装置数据转换 |
3 三维模型的建立与显示 |
4 坐标推算 |
4.1 车身坐标计算 |
4.2 反铲液压挖掘机铲齿三维坐标推算 |
5 实车测试 |
6 结语 |
(7)基于塔基监控图像的建设施工用地识别与空间定位方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 目标检测与识别研究现状 |
1.2.2 地理目标空间定位研究现状 |
1.2.3 塔基监控下国土监管现状 |
1.2.4 研究现状总结 |
1.3 研究目标与研究内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究技术路线 |
第二章 相关基础理论方法与应用 |
2.1 目标检测与识别 |
2.1.1 卷积神经网络 |
2.1.2 深度学习计算框架 |
2.1.3 深度学习目标检测模型 |
2.2 地理目标空间定位 |
2.2.1 坐标几何及其转换关系 |
2.2.2 摄像机内外方位元素 |
2.2.3 双像解析摄影测量 |
2.2.4 基于特征的图像立体匹配 |
2.3 国土空间用途管制 |
2.3.1 建设用地空间管制 |
2.3.2 违法建设施工用地 |
2.4 本章小结 |
第三章 建设施工用地及识别模型训练 |
3.1 建设施工用地识别规则 |
3.1.1 正负样本定义 |
3.1.2 建设施工用地特征及类型 |
3.2 训练样本数据获取及预处理 |
3.2.1 规模监控图像训练样本 |
3.2.2 训练样本预处理 |
3.3 建设施工用地识别模型训练 |
3.3.1 模型训练输出参数 |
3.3.2 模型训练过程参数调整 |
3.4 本章小结 |
第四章 地理目标识别与空间定位组合模型(YOLO-SITCOL)的构建与实现 |
4.1 模型集成框架设计 |
4.1.1 模型集成思路设计 |
4.1.2 模型集成整体设计 |
4.1.3 模型集成硬件设计 |
4.2 基于YOLO的地理目标识别模型 |
4.2.1 YOLO模型构建与实现 |
4.2.2 模型能力分析 |
4.3 基于SIFT的地理目标识别框双目匹配 |
4.3.1 SIFT的数学模型构建 |
4.3.2 双目目标位置匹配与算法实现 |
4.4 SITCOL地理目标三维空间定位模型 |
4.4.1 双目摄像机标定 |
4.4.2 空间前方交会模型构建与算法实现 |
4.4.3 空间坐标误差分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 组合模型实验验证 |
5.1 实验区选择 |
5.2 软硬件环境构建 |
5.2.1 硬件环境 |
5.2.2 软件环境 |
5.3 组合模型实验数据 |
5.4 组合模型识别与空间定位结果 |
5.4.1 建设施工用地目标识别 |
5.4.2 挖掘机目标识别 |
5.4.3 挖掘机目标识别框双目匹配 |
5.4.4 挖掘机目标坐标定位 |
5.5 组合模型识别与空间定位误差分析 |
5.5.1 双目摄像机定位误差 |
5.5.2 组合模型定位误差 |
5.5.3 误差因素分析 |
5.6 违法建设地块的智能发现探讨 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 特色与创新 |
6.3 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(8)心墙堆石坝坝面碾压智能监控方法与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 坝面碾压施工信息感知研究现状 |
1.2.2 坝面碾压施工信息分析研究现状 |
1.2.3 坝面碾压施工反馈控制研究现状 |
1.2.4 坝面碾压施工监控系统研究现状 |
1.3 已有研究的局限性 |
1.4 研究内容与论文框架 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 论文框架 |
第2章 心墙堆石坝坝面碾压智能监控基本概念与数学模型 |
2.1 心墙堆石坝坝面碾压智能监控基本概念提出 |
2.1.1 心墙堆石坝坝面碾压智能监控提出背景 |
2.1.2 心墙堆石坝坝面碾压智能监控基本概念 |
2.1.3 心墙堆石坝坝面碾压智能监控主要研究内容 |
2.2 心墙堆石坝坝面碾压智能监控方法概述 |
2.2.1 坝面碾压施工信息智能感知与集成方法概述 |
2.2.2 坝面碾压施工信息智能分析方法概述 |
2.2.3 坝面碾压施工过程智能控制方法概述 |
2.3 心墙堆石坝坝面碾压智能监控数学模型 |
2.3.1 目标函数 |
2.3.2 信息集 |
2.3.3 方法集 |
2.3.4 约束集 |
2.4 本章小结 |
第3章 心墙堆石坝坝面碾压施工信息智能感知与集成研究 |
3.1 心墙堆石坝坝面碾压施工信息智能感知与集成体系 |
3.1.1 坝面碾压施工信息智能感知与集成内容 |
3.1.2 坝面碾压施工信息智能感知与集成技术 |
3.1.3 坝面碾压施工信息智能感知与集成框架 |
3.2 基于加速度传感器的振动特性参数感知 |
3.2.1 碾轮振动过程概述 |
3.2.2 振动信号小波降噪处理 |
3.2.3 振动信号的快速傅里叶分析 |
3.3 基于空洞卷积核的FASTER-RCNN目标识别 |
3.3.1 卷积神经网络 |
3.3.2 基于空洞卷积核的Faster-RCNN |
3.4 基于无人机倾斜摄影的三维建模技术 |
3.4.1 基于无人机倾斜摄影的三维建模原理 |
3.4.2 基于无人机倾斜摄影的三维建模流程 |
3.5 坝面碾压施工信息集成 |
3.5.1 多源异构坝面碾压施工信息集成框架 |
3.5.2 基于K-Means下抽样技术处理不平衡数据 |
3.6 工程案例分析 |
3.6.1 碾轮振动信号感知 |
3.6.2 坝面碾压施工过程中多类型障碍物识别 |
3.6.3 基于无人机倾斜摄影的三维模型建立 |
3.6.4 坝面碾压施工信息集成 |
3.7 本章小结 |
第4章 心墙堆石坝坝面碾压施工质量智能分析研究 |
4.1 坝面碾压施工质量智能分析数学模型 |
4.2 坝面碾压施工质量智能评价模型 |
4.2.1 基于CK-SBFA-FL的坝面碾压施工质量智能评价模型 |
4.2.2 基于SBFA-CKSVR的坝面碾压施工质量智能评价模型 |
4.2.3 模型性能评价方法 |
4.3 坝面碾压施工质量评价模型更新研究 |
4.3.1 EPNN算法与VWT技术 |
4.3.2 基于EPNN与 VWT的概念漂移检测方法 |
4.3.3 模型更新方法 |
4.4 工程案例分析 |
4.4.1 坝面碾压施工质量智能评价模型案例研究 |
4.4.2 模型更新案例研究 |
4.5 本章小结 |
第5章 心墙堆石坝坝面碾压施工智能控制方法研究 |
5.1 心墙堆石坝坝面碾压施工智能控制体系 |
5.1.1 坝面碾压施工智能控制目标 |
5.1.2 坝面碾压施工智能控制环节 |
5.1.3 坝面碾压施工智能控制方法 |
5.1.4 坝面碾压施工智能控制框架 |
5.2 碾压参数智能优化控制方法 |
5.2.1 碾压参数多目标优化模型 |
5.2.2 多目标智能细菌觅食算法SMOBFA |
5.2.3 SMOBFA算法实现与验证 |
5.3 基于AR实景导引的坝面碾压施工智能控制方法 |
5.3.1 基于AR实景导引的技术构架 |
5.3.2 基于牛耕法的坝面碾压施工路径规划方法 |
5.3.3 基于AR实景导引的事中控制方法 |
5.3.4 基于AR实景导引的事后控制方法 |
5.4 工程案例分析 |
5.4.1 碾压参数智能优化控制分析 |
5.4.2 基于AR实景导引的坝面碾压施工智能控制分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 心墙堆石坝坝面碾压施工三维智能监控系统 |
6.1 心墙堆石坝坝面碾压施工三维智能监控系统建设 |
6.1.1 系统结构 |
6.1.2 系统建设技术 |
6.2 心墙堆石坝坝面碾压施工三维智能监控系统功能实现 |
6.2.1 坝面碾压施工信息感知与集成模块 |
6.2.2 坝面碾压施工信息智能分析模块 |
6.2.3 坝面碾压施工过程智能控制模块 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(9)电铲三维环境扫描系统设计与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 问题的提出 |
1.1.2 研究的意义 |
1.2 三维环境扫描系统在电铲自动化中的应用 |
1.3 国内外挖掘设备三维环境扫描系统研究现状 |
1.4 论文研究的问题和论文结构 |
2 电铲三维环境扫描系统方案设计 |
2.1 三维环境扫描仪系统的实验平台 |
2.2 三维环境信息采集方案设计 |
2.2.1 激光雷达测量原理 |
2.2.2 激光雷达选型 |
2.2.3 激光雷达安装和参数设置 |
2.2.4 激光雷达数据格式 |
2.3 定位方案设计 |
2.3.1 基于伪距观测的GNSS定位方案 |
2.3.2 基于RTK的 GNSS定位方案 |
2.4 姿态检测方案设计 |
2.4.1 惯性传感器姿态测量原理 |
2.4.2 惯性传感器滤波方案 |
2.4.3 RTK-GNSS双天线姿态测量方案 |
2.5 定位和姿态检测组合方案 |
2.6 三维环境扫描系统整体方案设计 |
2.7 本章小结 |
3 数据采集和处理嵌入式系统设计 |
3.1 嵌入式系统主要设计内容 |
3.2 嵌入式系统硬件设计 |
3.2.1 通讯方案设计 |
3.2.2 电源方案设计 |
3.2.3 数据处理系统电路设计 |
3.2.4 硬件系统抗干扰和防护处理 |
3.3 嵌入式系统程序设计 |
3.3.1 数据综合处理MCU程序设计 |
3.3.2 激光雷达数据处理MCU程序设计 |
3.4 本章小结 |
4 三维环境扫描系统点云数据综合处理 |
4.1 上位机程序设计 |
4.2 点云数据融合和误差分析 |
4.2.1 2D点云数据与姿态数据融合 |
4.2.2 三维点云数据误差分析 |
4.3 点云数据坐标转换 |
4.4 点云数据处理基础 |
4.4.1 基于PCL的点云数据处理 |
4.4.2 点云数据PCD格式转换 |
4.5 基于kd-tree的点云K邻域搜索 |
4.6 点云数据滤波处理 |
4.6.1 数据离群点处理 |
4.6.2 数据双边滤波处理 |
4.7 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(10)中国筑路机械学术研究综述·2018(论文提纲范文)
索引 |
0引言 (长安大学焦生杰教授提供初稿) |
1 土石方机械 |
1.1 推土机 (长安大学焦生杰教授、肖茹硕士生, 吉林大学赵克利教授提供初稿;长安大学焦生杰教授统稿) |
1.1.1 国内外研究现状 |
1.1.1. 1 国外研究现状 |
1.1.1. 2 中国研究现状 |
1.1.2 研究的热点问题 |
1.1.3 存在的问题 |
1.1.4 研究发展趋势 |
1.2 挖掘机 (山河智能张大庆高级工程师团队、华侨大学林添良副教授提供初稿;山河智能张大庆高级工程师统稿) |
1.2.1 挖掘机节能技术 (山河智能张大庆高级工程师、刘昌盛博士、郝鹏博士, 华侨大学林添良副教授, 中南大学胡鹏博士生、林贵堃硕士生提供初稿) |
1.2.1. 1 传统挖掘机动力总成节能技术 |
1.2.1. 2 新能源技术 |
1.2.1. 3 混合动力技术 |
1.2.2 挖掘机智能化与信息化 (山河智能张大庆高级工程师, 中南大学胡鹏、周烜亦博士生、李志勇、范诗萌硕士生提供初稿) |
1.2.2. 1 挖掘机辅助作业技术 |
1.2.2. 2 挖掘机故障诊断技术 |
1.2.2. 3 挖掘机智能施工技术 |
1.2.2. 4 挖掘机远程监控技术 |
1.2.2. 5 问题与展望 |
1.2.3 挖掘机轻量化与可靠性 (山河智能张大庆高级工程师、王德军副总工艺师, 中南大学刘强博士生、万宇阳硕士生提供初稿) |
1.2.3. 1 挖掘机轻量化研究 |
1.2.3. 2 挖掘机疲劳可靠性研究 |
1.2.3. 3 存在的问题与展望 |
1.2.4 挖掘机振动与噪声 (山河智能张大庆高级工程师, 中南大学刘强博士生、万宇阳硕士生提供初稿) |
1.2.4. 1 挖掘机振动噪声分类与产生机理 |
1.2.4. 2 挖掘机振动噪声信号识别现状和发展趋势 |
1.2.4. 3 挖掘机减振降噪技术现状和发展趋势 |
1.2.4. 4 挖掘机振动噪声存在问题与展望 |
1.3 装载机 (吉林大学秦四成教授, 博士生遇超、许堂虹提供初稿) |
1.3.1 装载机冷却系统散热技术研究 |
1.3.1. 1 国内外研究现状 |
1.3.1. 2 研究发展趋势 |
1.3.2 鱼和熊掌兼得的HVT |
1.3.2. 1 技术原理及结构特点 |
1.3.2. 2 技术优点 |
1.3.2. 3 国外研究现状 |
1.3.2. 4 中国研究现状 |
1.3.2. 5 发展趋势 |
1.3.2. 6 展望 |
1.4 平地机 (长安大学焦生杰教授、赵睿英高级工程师提供初稿) |
1.4.1 平地机销售情况与核心技术构架 |
1.4.2 国外平地机研究现状 |
1.4.2. 1 高效的动力传动技术 |
1.4.2. 2 变功率节能技术 |
1.4.2. 3 先进的工作装置电液控制技术 |
1.4.2. 4 操作方式与操作环境的人性化 |
1.4.2. 5 转盘回转驱动装置过载保护技术 |
1.4.2. 6 控制系统与作业过程智能化 |
1.4.2. 7 其他技术 |
1.4.3 中国平地机研究现状 |
1.4.4 存在问题 |
1.4.5 展望 |
2压实机械 |
2.1 静压压路机 (长安大学沈建军高级工程师提供初稿) |
2.1.1 国内外研究现状 |
2.1.2 存在问题及发展趋势 |
2.2 轮胎压路机 (黑龙江工程学院王强副教授提供初稿) |
2.2.1 国内外研究现状 |
2.2.2 热点研究方向 |
2.2.3 存在的问题 |
2.2.4 研究发展趋势 |
2.3 圆周振动技术 (长安大学沈建军高级工程师提供初稿) |
2.3.1 国内外研究现状 |
2.3.1. 1 双钢轮技术研究进展 |
2.3.1. 2 单钢轮技术研究进展 |
2.3.2 热点问题 |
2.3.3 存在问题 |
2.3.4 发展趋势 |
2.4 垂直振动压路机 (合肥永安绿地工程机械有限公司宋皓总工程师提供初稿) |
2.4.1 国内外研究现状 |
2.4.2 存在的问题 |
2.4.3 热点研究方向 |
2.4.4 研究发展趋势 |
2.5 振动压路机 (建设机械技术与管理杂志社万汉驰高级工程师提供初稿) |
2.5.1 国内外研究现状 |
2.5.1. 1 国外振动压路机研究历史与现状 |
2.5.1. 2 中国振动压路机研究历史与现状 |
2.5.1. 3 特种振动压实技术与产品的发展 |
2.5.2 热点研究方向 |
2.5.2. 1 控制技术 |
2.5.2. 2 人机工程与环保技术 |
2.5.2. 3 特殊工作装置 |
2.5.2. 4 振动力调节技术 |
2.5.2. 4. 1 与振动频率相关的调节技术 |
2.5.2. 4. 2 与振幅相关的调节技术 |
2.5.2. 4. 3 与振动力方向相关的调节技术 |
2.5.2. 5 激振机构优化设计 |
2.5.2. 5. 1 无冲击激振器 |
2.5.2. 5. 2 大偏心矩活动偏心块设计 |
2.5.2. 5. 3 偏心块形状优化 |
2.5.3 存在问题 |
2.5.3. 1 关于名义振幅的概念 |
2.5.3. 2 关于振动参数的设计与标注问题 |
2.5.3. 3 振幅均匀性技术 |
2.5.3. 4 起、停振特性优化技术 |
2.5.4 研究发展方向 |
2.6 冲击压路机 (长安大学沈建军高级工程师提供初稿) |
2.6.1 国内外研究现状 |
2.6.2 研究热点 |
2.6.3 主要问题 |
2.6.4 发展趋势 |
2.7 智能压实技术及设备 (西南交通大学徐光辉教授, 长安大学刘洪海教授、贾洁博士生, 国机重工 (洛阳) 建筑机械有限公司韩长太副总经理提供初稿;西南交通大学徐光辉教授统稿) |
2.7.1 国内外研究现状 |
2.7.2 热点研究方向 |
2.7.3 存在的问题 |
2.7.4 研究发展趋势 |
3路面机械 |
3.1 沥青混凝土搅拌设备 (长安大学谢立扬高级工程师、张晨光博士生、赵利军副教授提供初稿) |
3.1.1 国内外能耗研究现状 |
3.1.1. 1 烘干筒 |
3.1.1. 2 搅拌缸 |
3.1.1. 3 沥青混合料生产工艺与管理 |
3.1.2 国内外环保研究现状 |
3.1.2. 1 环保的宏观管理 |
3.1.2. 2 沥青烟 |
3.1.2. 3 排放因子 |
3.1.3 存在的问题 |
3.1.4 未来研究趋势 |
3.2 沥青混凝土摊铺机 (长安大学焦生杰教授、周小浩硕士生提供初稿) |
3.2.1 沥青混凝土摊铺机近几年销售情况 |
3.2.2 国内外研究现状 |
3.2.2. 1 国外沥青混凝土摊铺机发展现状 |
3.2.2. 2 中国沥青混凝土摊铺机的发展现状 |
3.2.2. 3 国内外行驶驱动控制技术 |
3.2.2. 4 国内外智能化技术 |
3.2.2. 5 国内外自动找平技术 |
3.2.2. 6 振捣系统的研究 |
3.2.2. 7 国内外熨平板的研究 |
3.2.2. 8 国内外其他技术的研究 |
3.2.3 存在的问题 |
3.2.4 研究的热点方向 |
3.2.5 发展趋势与展望 |
3.3 水泥混凝土搅拌设备 (长安大学赵利军副教授、冯忠绪教授、赵凯音博士生提供初稿;长安大学赵利军副教授统稿) |
3.3.1 国内外研究现状 |
3.3.1. 1 搅拌机 |
3.3.1. 2 振动搅拌技术 |
3.3.1. 3 搅拌工艺 |
3.3.1. 4 搅拌过程监控技术 |
3.3.2 存在问题 |
3.3.3 总结与展望 |
3.4 水泥混凝土摊铺设备 (长安大学胡永彪教授提供初稿) |
3.4.1 国内外研究现状 |
3.4.1. 1 作业机理 |
3.4.1. 2 设计计算 |
3.4.1. 3 控制系统 |
3.4.1. 4 施工技术 |
3.4.2 热点研究方向 |
3.4.3 存在的问题 |
3.4.4 研究发展趋势[466] |
3.5 稳定土厂拌设备 (长安大学赵利军副教授、李雅洁研究生提供初稿) |
3.5.1 国内外研究现状 |
3.5.1. 1 连续式搅拌机与搅拌工艺 |
3.5.1. 2 振动搅拌技术 |
3.5.2 存在问题 |
3.5.3 总结与展望 |
4桥梁机械 |
4.1 架桥机 (石家庄铁道大学邢海军教授提供初稿) |
4.1.1 公路架桥机的分类及结构组成 |
4.1.2 架桥机主要生产厂家及其典型产品 |
4.1.2. 1 郑州大方桥梁机械有限公司 |
4.1.2. 2 邯郸中铁桥梁机械设备有限公司 |
4.1.2. 3 郑州市华中建机有限公司 |
4.1.2. 4 徐州徐工铁路装备有限公司 |
4.1.3 大吨位公路架桥机 |
4.1.3. 1 LGB1600型导梁式架桥机 |
4.1.3. 2 TLJ1700步履式架桥机 |
4.1.3. 3 架桥机的规范与标准 |
4.1.4 发展趋势 |
4.1.4. 1 自动控制技术的应用 |
4.1.4. 2 智能安全监测系统的应用 |
4.1.4. 3 故障诊断技术的应用 |
4.2 移动模架造桥机 (长安大学吕彭民教授、陈一馨讲师, 山东恒堃机械有限公司秘嘉川工程师、王龙奉工程师提供初稿;长安大学吕彭民教授统稿) |
4.2.1 移动模架造桥机简介 |
4.2.1. 1 移动模架造桥机的分类及特点 |
4.2.1. 2 移动模架主要构造及其功能 |
4.2.1. 3 移动模架系统的施工原理与工艺流程 |
4.2.2 国内外研究现状 |
4.2.2. 1 国外研究状况 |
4.2.2. 2 国内研究状况 |
4.2.3 中国移动模架造桥机系列创新及存在的问题 |
4.2.3. 1 中国移动模架造桥机系列创新 |
4.2.3. 2 中国移动模架存在的问题 |
4.2.4 研究发展的趋势 |
5隧道机械 |
5.1 喷锚机械 (西安建筑科技大学谷立臣教授、孙昱博士生提供初稿) |
5.1.1 国内外研究现状 |
5.1.1. 1 混凝土喷射机 |
5.1.1. 2 锚杆钻机 |
5.1.2 存在的问题 |
5.1.3 热点及研究发展方向 |
5.2 盾构机 (中南大学易念恩实验师, 长安大学叶飞教授, 中南大学王树英副教授、夏毅敏教授提供初稿) |
5.2.1 盾构机类型 |
5.2.1. 1 国内外发展现状 |
5.2.1. 2 存在的问题与研究热点 |
5.2.1. 3 研究发展趋势 |
5.2.2 盾构刀盘 |
5.2.2. 1 国内外研究现状 |
5.2.2. 2 热点研究方向 |
5.2.2. 3 存在的问题 |
5.2.2. 4 研究发展趋势 |
5.2.3 盾构刀具 |
5.2.3. 1 国内外研究现状 |
5.2.3. 2 热点研究方向 |
5.2.3. 3 存在的问题 |
5.2.3. 4 研究发展趋势 |
5.2.4 盾构出渣系统 |
5.2.4. 1 螺旋输送机 |
5.2.4. 2 泥浆输送管路 |
5.2.5 盾构渣土改良系统 |
5.2.5. 1 国内外发展现状 |
5.2.5. 2 存在问题与研究热点 |
5.2.5. 3 研究发展趋势 |
5.2.6 壁后注浆系统 |
5.2.6. 1 国内外发展现状 |
5.2.6. 2 研究热点方向 |
5.2.6. 3 存在的问题 |
5.2.6. 4 研究发展趋势 |
5.2.7 盾构检测系统 |
5.2.7. 1 国内外研究现状 |
5.2.7. 2 热点研究方向 |
5.2.7. 3 存在的问题 |
5.2.7. 4 研究发展趋势 |
5.2.8 盾构推进系统 |
5.2.8. 1 国内外研究现状 |
5.2.8. 2 热点研究方向 |
5.2.8. 3 存在的问题 |
5.2.8. 4 研究发展趋势 |
5.2.9 盾构驱动系统 |
5.2.9. 1 国内外研究现状 |
5.2.9. 2 热点研究方向 |
5.2.9. 3 存在的问题 |
5.2.9. 4 研究发展趋势 |
6养护机械 |
6.1 清扫设备 (长安大学宋永刚教授提供初稿) |
6.1.1 国外研究现状 |
6.1.2 热点研究方向 |
6.1.2. 1 单发动机清扫车 |
6.1.2. 2 纯电动清扫车 |
6.1.2. 3 改善人机界面向智能化过渡 |
6.1.3 存在的问题 |
6.1.3. 1 整车能源效率偏低 |
6.1.3. 2 作业效率低 |
6.1.3. 3 除尘效率低 |
6.1.3. 4 静音水平低 |
6.1.4 研究发展趋势 |
6.1.4. 1 节能环保 |
6.1.4. 2 提高作业性能及效率 |
6.1.4. 3 提高自动化程度及路况适应性 |
6.2 除冰融雪设备 (长安大学高子渝副教授、吉林大学赵克利教授提供初稿;长安大学高子渝副教授统稿) |
6.2.1 国内外除冰融雪设备研究现状 |
6.2.1. 1 融雪剂撒布机 |
6.2.1. 2 热力法除冰融雪机械 |
6.2.1. 3 机械法除冰融雪机械 |
6.2.1. 4 国外除冰融雪设备技术现状 |
6.2.1. 5 中国除冰融雪设备技术现状 |
6.2.2 中国除冰融雪机械存在的问题 |
6.2.3 除冰融雪机械发展趋势 |
6.3 检测设备 (长安大学叶敏教授、张军讲师提供初稿) |
6.3.1 路面表面性能检测设备 |
6.3.1. 1 国外路面损坏检测系统 |
6.3.1. 2 中国路面损坏检测系统 |
6.3.2 路面内部品质的检测设备 |
6.3.2. 1 新建路面质量评价设备 |
6.3.2. 2 砼路面隐性病害检测设备 |
6.3.2. 3 沥青路面隐性缺陷的检测设备 |
6.3.3 研究热点与发展趋势 |
6.4 铣刨机 (长安大学胡永彪教授提供初稿) |
6.4.1 国内外研究现状 |
6.4.1. 1 铣削转子动力学研究 |
6.4.1. 2 铣削转子刀具排列优化及刀具可靠性研究 |
6.4.1. 3 铣刨机整机参数匹配研究 |
6.4.1. 4 铣刨机转子驱动系统研究 |
6.4.1. 5 铣刨机行走驱动系统研究 |
6.4.1. 6 铣刨机控制系统研究 |
6.4.1. 7 铣刨机路面工程应用研究 |
6.4.2 热点研究方向 |
6.4.3 存在的问题 |
6.4.4 研究发展趋势 |
6.4.4. 1 整机技术 |
6.4.4. 2 动力技术 |
6.4.4. 3 传动技术 |
6.4.4. 4 控制与信息技术 |
6.4.4. 5 智能化技术 |
6.4.4. 6 环保技术 |
6.4.4. 7 人机工程技术 |
6.5 再生设备 (长安大学顾海荣、马登成副教授提供初稿;顾海荣副教授统稿) |
6.5.1 厂拌热再生设备 |
6.5.1. 1 国内外研究现状 |
6.5.1. 2 热点研究方向 |
6.5.1. 3 存在的问题 |
6.5.1. 4 研究发展趋势 |
6.5.2 就地热再生设备 |
6.5.2. 1 国内外研究现状 |
6.5.2. 2 热点研究方向 |
6.5.2. 3 存在的问题 |
6.5.2. 4 研究发展趋势 |
6.5.3 冷再生设备 |
6.5.3. 1 国内外研究现状 |
6.5.3. 2 热点研究方向 |
6.6 封层车 (长安大学焦生杰教授、杨光兴硕士生提供初稿) |
6.6.1 前言 |
6.6.2 同步碎石封层技术与设备 |
6.6.2. 1 同步碎石封层技术简介 |
6.6.2. 2 国外研究现状 |
6.6.2. 3 中国研究现状 |
6.6.2. 4 研究方向 |
6.6.2. 5 存在的问题 |
6.6.3 稀浆封层技术与设备 |
6.6.3. 1 稀浆封层技术简介 |
6.6.3. 2 国外研究现状 |
6.6.3. 3 中国发展现状 |
6.6.3. 4 热点研究方向 |
6.6.3. 5 存在的问题 |
6.6.4 雾封层技术与设备 |
6.6.4. 1 雾封层技术简介 |
6.6.4. 2 国外发展现状 |
6.6.4. 3 中国发展现状 |
6.6.4. 4 热点研究方向 |
6.6.4. 5 存在的问题 |
6.6.5 研究发展趋势 |
6.7 水泥路面修补设备 (长安大学叶敏教授、窦建明博士生提供初稿) |
6.7.1 技术简介 |
6.7.1. 1 施工技术 |
6.7.1. 2 施工机械 |
6.7.1. 3 共振破碎机工作原理 |
6.7.2 共振破碎机研究现状 |
6.7.2. 1 国外研究发展现状 |
6.7.2. 2 中国研究发展现状 |
6.7.3 研究热点及发展趋势 |
6.7.3. 1 研究热点 |
6.7.3. 2 发展趋势 |
7 结语 (长安大学焦生杰教授提供初稿) |
四、挖掘机的激光定向与定位系统(论文参考文献)
- [1]平行矿山:从数字孪生到矿山智能[J]. 陈龙,王晓,杨健健,艾云峰,田滨,李宇宸,滕思宇,王健,曹东璞,葛世荣,王飞跃. 自动化学报, 2021(07)
- [2]履带车辆路径规划与轨迹跟踪控制方法研究[D]. 周琳. 吉林大学, 2020(08)
- [3]分布式光纤振动传感系统的信号处理研究[D]. 钱心磊. 上海工程技术大学, 2020(04)
- [4]清林抚育执行装置树木识别与控制系统设计[D]. 杨洋. 北京林业大学, 2019(04)
- [5]企业转型升级的影响因素研究[D]. 黄晓敏. 大连理工大学, 2019(02)
- [6]基于多传感器融合的工程机械智能施工系统研究[J]. 洪林,李旭,王胜利,王建春. 现代制造工程, 2019(05)
- [7]基于塔基监控图像的建设施工用地识别与空间定位方法研究[D]. 冯笑雨. 南京师范大学, 2019(02)
- [8]心墙堆石坝坝面碾压智能监控方法与应用研究[D]. 王佳俊. 天津大学, 2019(06)
- [9]电铲三维环境扫描系统设计与应用研究[D]. 孙阳阳. 大连理工大学, 2019(02)
- [10]中国筑路机械学术研究综述·2018[J]. 马建,孙守增,芮海田,王磊,马勇,张伟伟,张维,刘辉,陈红燕,刘佼,董强柱. 中国公路学报, 2018(06)