CT扫描攀爬机器人模糊PID力控制算法

【目的】提出一种CT扫描攀爬机器人水平伸缩关节夹持力模糊PID控制算法,以实现其夹持力的精确控制,增强对古建筑立木柱的安全保护。【方法】首先,使用巴特沃斯二阶低通滤波器对压力传感器输出值进行滤波,减弱噪声等干扰信号对测量值的影响;然后,以力误差和力误差变化率为系统输入,选择三角函数为隶属度函数进行模糊化处理,根据PID整理规则分别建立PID参数的模糊推理规则,利用系数加权平均法对系统输出进行反模糊化处理;最后,对比分析模糊PID控制算法和耦合PD控制算法的力控制效果。【结果】接触过程中,压力传感器信号经滤波处理后,波动明显减小。夹紧过程中,相比耦合PD控制算法,模糊PID控制算法的夹持力控制精度最大可提高51.8%,相对关节力误差最高可提高99.8%,力调节时间也不同程度优化,且模糊PID控制算法还可消除夹持力调节过程中的超调现象。【结论】巴特沃斯二阶低通滤波可有效滤除压力传感器输出值中噪声等信号的干扰,提高接触检测的可靠性;相比耦合PD控制算法,模糊PID控制算法具有更好的夹持力控制效果,不仅可以提高CT扫描攀爬机器人工作的可靠性,而且能够进一步保证古建筑木立柱的安全。     

林业攀爬机器人研究现状及关键技术综述

随着人工智能技术的飞速发展,林区智能化水平开始逐步提升。与传统的人工林区作业相比,利用攀爬机器人来完成林木剪枝、果实采摘和树木损伤检测等工作,可以短时间、高效率、高准确性地完成任务,满足智能林业建设的需求,其应用前景受到各国学者的广泛关注,大量林业攀爬机器人样机脱颖而出。文中对国内外不同攀爬方式的林业攀爬机器人进行总结,在此基础上详细介绍攀爬机器人在林业领域中的应用,并对其3大关键技术问题进行详细探讨,最后对林业攀爬机器人的发展趋势进行展望,以期为攀爬机器人在林业领域中的进一步发展与应用提供参考。     

基于CT扫描的计算机模拟薄木刨切

基于CT扫描和计算机模拟技术，本文介绍了一种制定原木截断和木方锯剖方案的方法。通过扫描获得原木内部结构的相关信息、图象处理和三维重建，在计算机上进行原木模拟刨切加工，并在屏幕上显示虚拟刨切薄木的图象。可对同一木段进行多方案的重复加工，通过对显示图象的比较分析，制定出优化加工方案。     

立木攀爬机器人抱树机构的改进设计

抱树机构是立木攀爬机器人的一个重要装置,是机器人能够稳定在树上的关键机构之一。分析了现有抱树机构存在的问题,利用机构学原理对原有结构进行了改进设计。改进设计后的抱树机构是一种大跨度、多自由度的抱树机构,建立了该机构的三维模型,并分析了其两种不同的工作方式。     

古建筑木构件缺陷检测方法发展现状

木材缺陷是在木材应用中存在的一个不能忽视的问题,它影响了木构件的外观及其力学性能,最终决定该木结构是否能够继续使用。如何及时、有效的检测出古建筑木构件中的缺陷,探索到合理的检测方法,一直都是科研者共同的研究方向。根据检测机理的不同分别介绍一系列无（微）损检测方法,如传统检测法、应力波检测法、皮罗钉检测法、超声波检测法、微钻阻力检测法、应力波断层成像检测法,以及它们在古建筑缺陷检测中的应用,同时对这些方法的研究现状和发展趋势进行了总结。     

基于木蜂筑巢习性的古建筑木构件木蜂危害等级划分

【目的】基于木蜂筑巢习性,划分古建筑木构件木蜂危害等级,为古建筑保护工程勘察提供参考依据和评定标准。【方法】收集受木蜂危害的轻木构件,采用内窥镜、CT扫描和巢穴解剖方式,了解巢穴构造,计算隧道容积和巢穴体积,估算木材损失程度,结合古建筑木构件危害勘察,划分木蜂危害等级。【结果】经鉴定,收集到的木蜂为黄胸木蜂。内窥镜可以观测到主隧道,隧道有2～3条分枝,次隧道与主隧道夹角成一定角度,影响内窥镜进一步深入观测。CT扫描能够准确了解巢穴内部危害。巢穴解剖发现,黄胸木蜂巢穴皆为分枝型,大部分为双向平行2条分枝或一侧2条分枝另一侧1条分枝;巢室内径平均1.55 cm,每条分枝长度平均14.4 cm,隧道容积平均约133.67 cm³,巢穴体积平均1 436.58 cm³。【结论】古建筑木蜂危害一般发生在建筑外部的檐椽、望板、斗栱等非承重和非独立作用构件上,基于木蜂筑巢习性估算木材损失程度,古建筑木构件木蜂危害可划分为1～4级：当木构件有且仅有1个木蜂孔洞时,为1级危害;当木构件有2～3个木蜂孔洞时,为2级危害;当木构件有4～5个木蜂孔洞时,为3级危害;...     

小径木的一种利用方法

为使有限的森林资源能够发挥出更大的作用,除了努力搞好原木本身的利用价值外,还要着重解决好采伐剩余物的利用,枝丫是采伐剩余物的重要部分,有着十分广阔的利用前景。据测算,每生产100m~3木材,约产生20m~3左右枝丫材,按年产40万m~3木材的中型林业企业计算,每年就     

全国木结构古建筑木蜂危害风险区域划分

【目的】根据木蜂种类、分布、筑巢特性和危害程度,对全国木结构古建筑木蜂危害风险区域进行初步划分,为木结构古建筑预防性保护方案制定提供依据。【方法】查阅文献和馆藏木蜂标本信息,汇总不同种类木蜂的分布,分析木蜂筑巢特性及对木结构的危害程度;勘查各省木结构古建筑危害发生程度,记载木蜂对木结构古建筑的危害情况,综合比较后进行全国木结构古建筑木蜂危害风险区域划分。【结果】黑龙江地区无木蜂分布,内蒙古、青海、新疆、宁夏和陇东以外的甘肃仅有突眼木蜂分布,这些地区木结构古建筑未发现木蜂危害。西藏、河南、山西、山东、辽宁、吉林和甘肃陇东地区仅发现1种木蜂——黄胸木蜂。湖北、陕西、四川、河北、安徽和江苏发现有2种木蜂分布。实地勘察结果显示,河南、山西、四川、江苏和安徽均发现有木蜂轻度危害(危害程度1级);云南、贵州、湖南、江西、广东、广西、福建、浙江和海南木蜂危害发生比较严重(危害程度2级或2级以上),危害木构件的木蜂往往有3种以上。【结论】将无木蜂分布的黑龙江以及仅有突眼木蜂分布的内蒙古、青海、新疆、宁夏和陇东以外的甘肃划分为木蜂危害低风险区域(代号CB1);木结构古建筑危害发生程度较轻或暂未发现危害,但有1种或2种木蜂分布的地区划分为木蜂危害中风险区域(代号CB2);危害木构件的木蜂有3种以上且危害发生程度较重的云南、贵州、湖南、江西、广东、广西、福建、浙江和海南划分为木蜂危害高风险区域(代号CB3)。     

古建筑木构件现场分类及其无损检测技术

介绍了古建筑勘查中木构件的现场分类,阐述了点探测技术、线探测技术、面探测技术等无损检测技术的特点,及其在古建筑木构件勘查中的应用.     

古建筑木构件无损检测技术国内外研究现状

介绍了应力波检测、超声波检测和微钻阻力检测3种常用木材无损检测技术在古建筑木构件检测评估中的研究和发展现状.     

古建筑木构件隐蔽式残损适宜性检测技术

鉴于我国木结构古建筑富于变化且式样较多,为了化繁为简,将古建筑木构件按形状(圆形构件、方形构件)、位置(埋墙构件、露明构件)和构造(独木构件、拼合构件),分为8种组合类型。针对这8种组合构件,通过其适宜性检测方法研究,形成无损检测技术体系,实现隐蔽式残损的快速识别和可靠表征。     

浅析古建筑木构件与木质文物的保护方法

我国传统古建筑多以木材为骨架,经历数百、千年的发展后,具有了极高的文物、历史和艺术价值。为了保护好这些珍贵的木质文物,需对木质文物实施科学保护措施。从处理方法来看可分为两大类:物理处理方法和化学处理方法。本文对影响古建筑与木质文物保护的影响因素进行了综合归纳,并详细阐述了古建筑与木质文物保护的物理和化学处理方法,最后指出了无损检测技术应用于木质文物保护的应用前途。     

一种小径木制材工艺及其关键设备

以一种较为先进的小径材制材生产工艺流水线为例,分析各工艺流程与关健设备,为我国制材技术与装备的发展提供参考。     

碳化木，一种新型的基材

当前形势下,新兴基材炭化木在地板行业被采用,将地板由室内引到室外。作为新的尝试,这样的举动是剑走偏锋,还是创新举动,代表地板新的潮流。奥地利木业协会专家从专业的角度给您解答碳化木性能,为地板企业提供参考。     

一种自翻抛木选材传送机

这是美国在芬兰、瑞典专利的基础上设计的一种双面自翻抛木选材传送机。在北欧、美国使用较为普遍。它结构简单,但工作原理却有一定特色。它包括在两条平行滑轨上运行的     

古建筑木构件有机型防腐防虫剂制备及其效果

【目的】制备一种环境友好型的水基化有机型防腐防虫微乳剂,以满足古建筑木构件不同生物危害防治需求,因地制宜保护古建筑木结构免受生物败坏。【方法】选择木材防腐效果较好的丙环唑、防霉抑菌的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)和杀虫活性较高的高效氯氟氰菊酯为主成分,采用助剂添加和乳化技术制备水基化有机型防腐防虫微乳剂,通过稳定性测试、有效成分抗流失性能测试、室内抑菌活性测试、室内防腐性能测试以及野外埋地测试等评价微乳剂的性能和防腐防虫效果。【结果】制备的水基化有机型防腐防虫微乳剂兑水稀释250倍后可稳定存放60天以上且仍保持透明,-25℃下放置过夜未结冰;微乳剂稀释后处理木材的有效成分固着率达90%以上,各有效成分在木材中的固着率与其在水中的溶解度有关,溶解度高的有效成分固着率低;微乳剂处理后木材外观色泽几乎没有变化;微乳剂对木材白腐菌、褐腐菌、霉菌和变色菌抑菌效果良好;处理辐射松边材时,载药量高于161.3 g·m-3(丙环唑与高效氯氟氰菊酯配比为20∶1)时木材质量损失率低于5%,耐腐等级达到I级强耐腐等级;载药量在134.8 g·m-3以上(丙环唑与高效氯氟氰菊酯配比为20∶1)的辐射松处理材埋地半年的腐朽和白蚁蛀蚀完好值皆为10,而未处理材白蚁蛀蚀完好值为5.8。【结论】本研究制备的含丙环唑、BIT和高效氯氟氰菊酯的水基化有机型防腐防虫微乳剂有效成分含量≥10%,低毒,性能稳定,有效成分在木材中固着率高,具有良好的防腐和防白蚁效果,实际应用时可根据古建筑实际生物危害防治需求灵活调节有效成分配比。     

古建筑木构件开裂机制、评估与加固研究进展

开裂作为古建筑木构件最常见的残损类型之一,影响木构件的长期服役性能,是古建筑稳定性与安全性评估的重要考查内容。本文从古建筑木构件开裂情况、原因、影响,评估方法及修复加固等方面,系统梳理古建筑木构件开裂残损相关研究成果。分析发现我国古建筑木构件开裂的主要原因为木材干缩与受力破坏,主要类型为纵向开裂,开裂可降低木构件力学性能,也可为其他不利因素作用于木构件提供条件。目前主要通过实际试验与数值模拟评估开裂对木构件性能的影响,利用金属材料、纤维增强复合材料（fiber reinforced polymer,FRP）与高分子树脂材料对开裂木构件进行修复加固。然而,由于古建筑的特殊性与木材变异性,仍需进一步探索木构件的不同尺度开裂机制,开发适用于古建筑开裂木构件的检测、评估与加固方法,建立科学系统性的古建筑保护体系。     

一种轮履复合式森林巡防机器人

研制一种适合林区崎岖路面行驶的小型轮履复合式机器人。机器人主要由移动底盘、竖直升降机构、导航定位模块、无线通信模块和监控设备等部分组成。机械系统采用轻量化设计,确保机器人机动性;电气系统采用模块化设计,以利于快速装配和维修。样机试验表明,机器人具有良好的机动性,可攀爬100 mm垂直高度障碍,跨越300 mm宽度沟壑,在崎岖路面上可达到1 m/s的直线行进速度。升降机构上搭载的外围传感设备可将现场温度、湿度、风速和场景等信息通过无线通信实时回传至上位机,同时通过导航定位模块确定自身地理位置辅助监控人员进行决策,从而大大提高森林火灾救援和盗砍盗伐监控的作业效率。