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题名基于5DOF的隧道摄像头清洗装置控制系统设计
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作者
边艳妮
杨雨升
王超
张军
叶敏
刘晓娜
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机构
陕西高速电子工程有限公司
长安大学公路养护装备国家工程实验室
长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室
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出处
《中国工程机械学报》
北大核心
2024年第2期214-219,共6页
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基金
陕西省交通运输科技计划资助项目(20-30X)
陕西省自然科学基础研究计划资质项目(2022JM-249)
广西交通运输行业重点科技资助项目(19-09)。
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文摘
针对隧道内摄像头镜面污染严重,影响隧道监控管理的问题,基于高压水射流技术,提出了一种5自由度的机械臂清洗装置。分析系统的功能需求,采用电驱动的方式对机械臂的控制系统进行设计,基于比例积分微分控制(PID)原理设计了各关节的定位功能,并用物联网监控的方式开发了远程APP测控系统。通过室内实验确定了最优的清洗工艺参数,并进行了现场的清洗实验。实验结果表明:其能够实现隧道摄像头镜面的有效清洗,清洗装置各关节的定位相对误差在1.4%以内,为隧道内摄像头或者标识物的清洗提供了安全高效的机械化方式。
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关键词
隧道清洗
控制系统
机械臂
高压水射流
物联网
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Keywords
tunnel clean
control system
robot
high-pressure water jet
internet of things
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分类号
U457.4
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名基于改进D-H的隧道摄像头清洗机器人运动学分析
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作者
何涛
王超
杨雨升
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机构
陕西省气象局
长安大学公路养护装备国家工程实验室
长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室
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出处
《机械与电子》
2024年第8期50-56,共7页
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基金
陕西省交通运输科技计划项目(20-30X)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2022JM-249)
广西省交通运输行业重点科技项目(19-09)。
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文摘
为实现摄像头的智能机械化高效清洗,设计了5自由度(5DOF)摄像头清洗机器人,通过在J2与J3关节间增加过渡关节的方式解决了歧义问题,采用改进D-H(Denavit-Hartenberg)法获取了机器人的运动学模型参数,再通过齐次变换法与封闭解法求解了机器人的正逆运动学。在Robotics Toolbox工具箱建立了机器人臂架模型,开展了仿真实验,通过蒙特卡洛法分析了机器人工作空间,采用五次多项式插值方法构造了运动轨迹。结果表明,清洗机器人的工作空间满足隧道摄像头清洗作业工况要求,规划的关节运动轨迹满足运动学约束且保证了机器人运动平稳性,为隧道摄像头清洗机器人的运动控制奠定了基础。
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关键词
隧道摄像头
串联式机器人
运动学建模
工作空间
轨迹规划
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Keywords
tunnel camera
tandem robot
kinematic modeling
workspace
trajectory planning
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分类号
TP242.2
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名郑西高速伏牛山隧道的机械化施工技术研究
被引量：2
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作者
王华东
何涛
杨雨升
张军
杜雨
李崇
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机构
中交一公局集团有限公司
陕西省气象局
长安大学
道路施工技术与装备教育部重点实验室
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出处
《山西建筑》
2022年第12期136-141,共6页
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基金
长大公路隧道机械化配套施工技术研究(项目编号:X-GL-SS(J)-HEN-ZXGSLSZCB-1-JS-10)。
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文摘
为保证高速公路山岭隧道施工质量和施工安全性并解决长大隧道工期受限的问题,拟采用机械化施工与光面爆破法相结合实现安全、质量可靠的隧道施工。针对隧道施工中钻爆法存在的隐患问题,以郑西高速伏牛山特长公路隧道施工作业为研究对象,研究以三臂凿岩台车为主的机械化施工工法,提出适合不同围岩情况的凿岩台车施工技术和爆破安全控制技术。结果表明,与传统的人工钻爆法相比,采用凿岩台车进行机械化施工,提高了钻孔的精度和施工人员安全性,还有效降低了施工经济成本,并形成了一套机械化安全可靠、质量可控、经济适用的开挖施工工法,有利于三臂凿岩台车在长大隧道中断面围岩机械化开挖施工中的应用与推广。
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关键词
公路隧道
机械化施工
现场试验
三臂凿岩台车
安全控制
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Keywords
road tunnel
mechanized construction
field experimentation
triple-boom rock drilling jumbo
safety control
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分类号
U455.4
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名基于高压水射流和机械臂的公路隧道摄像头清洗试验
被引量：7
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作者
王超
杨雨升
张军
边艳妮
叶敏
刘晓娜
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机构
长安大学公路养护装备国家工程实验室
长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室
陕西高速电子工程有限公司
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出处
《现代隧道技术》
CSCD
北大核心
2023年第2期238-246,共9页
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基金
陕西省交通运输科技计划项目(20-30X)
广西省交通运输行业重点科技项目(No.19-09)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2022JM-249)
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文摘
为了解决公路隧道摄像头清洗高空作业存在效率低和安全隐患的问题,提出采用高压水射流方法清洗镜面,并设计了六自由度清洗装备。以隧道摄像头表面的污染物为对象,采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析了污染物成分;为获得较优的清洗工艺参数组合,在陕西省玉华宫周围隧道采集了70个摄像头样本,采用单因素变量法开展了清洗参数优化试验,利用“灰度化+锐化+二值化”的方法对图像进行了处理,研究了清洗压力(0.5~2.0 MPa)、清洗距离(0.3~1.5 m)和清洗时间(0.2~2.0 s)对清洁率的影响。试验结果表明,隧道摄像头壳体表面污染物的主要成分为碳黑和多环芳烃,而镜面表面污染物主要为颗粒状扬尘;较优的清洗工艺参数组合为清洗压力0.5 MPa、清洗距离1 m、清洗时间0.4 s(以0.2 s为间隔冲洗2次),在此参数组合下清洁率在99%以上。
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关键词
隧道养护
监控摄像头
高压水射流清洗技术
清洗工艺参数
清洗装备
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Keywords
Tunnel maintenance
Surveillance camera
High-pressure water jet cleaning technology
Cleaning pro⁃cess parameters
Cleaning equipment
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分类号
U457.4
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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