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一种新型的非圆轴数控加工系统的研究与开发

一种新型的非圆轴数控加工系统的研究与开发

作者：吴献钢电子科技大学

学位级别：硕士

活塞是内燃发动机的关键部件之一，工作于高温高压的特殊环境中，并由此产生热变形和受力变形。现代的发动机活塞裙部被设计为中凸变椭圆型面(即纵截面为中凸形，横截面为椭圆形状，且椭圆度沿裙高方向逐渐变化)，可以抵消发动机工作时... 详细信息

活塞是内燃发动机的关键部件之一，工作于高温高压的特殊环境中，并由此产生热变形和受力变形。现代的发动机活塞裙部被设计为中凸变椭圆型面(即纵截面为中凸形，横截面为椭圆形状，且椭圆度沿裙高方向逐渐变化)，可以抵消发动机工作时产生的变形，提高活塞的对中性，使活塞承载均匀，减小冲击，降低发动机运行时的噪声，改善润滑，减少零件的磨损，提高活塞的工作性能和使用寿命。所以，活塞的加工和装配精度是影响内燃机性能的一个至关重要的因素，研制一种可用于中凸变椭圆活塞加工的数控系统，对于提高发动机性能、推动我国汽车、航空工业的发展具有重要意义。本论文的提出了一种新型的非圆数控加工系统，用于横截面为非圆形状的轴类零件加工，内燃机的活塞裙部的中凸变椭圆型面是其最典型和常见的应用实例。我们在一台现有的精密车床上进行革命性改造，将它作为实验机床。先用数学软件Matlab进行控制算法的图形仿真以验证其可行性，然后进行软件编制和调试。改造后的机床是本系统里面至关重要的部分，它打破了传统车床和卧式铣床的界限，同时结合了硬靠模的结构特点，成为一种独特的新型机床。正是由于它的独特结构设计使得本系统具备国内外许多非圆车削加工机床所不具备的优点：切削力大，柔性好，加工精度高。与目前现有的非圆轴数控加工方式比较，本论文所提出的系统采用了基于凸轮的机械式的微进给机构，比通常采用的(基于直线电机或者电磁吸铁方式)微进给伺服机构能产生更大的切削力，刚性更好。本文阐述的机床系统除了主轴可回转之外，圆盘形刀具也可绕自身轴线高速旋转。而且，刀具可以根据需要更换，既可铣削，又可磨削，如果关闭负责微进给的U轴，还可以进行普通两轴的数控车削，体现了良好的加工柔性。在独特的机械结构基础上，本论文创造性地提出了回转坐标和往复平动电子科技大学机械电于工程学院硕士学位论文坐标之间的曲线式插补方法，以一种简单凸轮作为硬靠模却可实现儿乎任意非圆横截面的加工成形;提出了变截面加工成形的控制算法;软件设计上，集成了自动编程和数控插补功能，使曲线逼近和插补运算一次完成，更加方便用户的使用。

关键词：活塞中凸变椭圆非圆加工微进给机构

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基于三轴线性插补的的裁剪跟随方法

电子科技大学学报 2014年第3期43卷 476-480页

作者：吴献钢徐丽梅黄大贵电子科技大学机械电子工程学院成都611731 电子科技大学空天科学技术研究院成都611731

针对多层自动裁床片式裁刀的运动控制,提出了一种新型的裁刀跟随算法,通过普通运动控制器的三轴线性插补功能来实现任意二维曲线的插补跟随。先将曲线按照精度要求离散为直线段,然后将裁片轨迹划分为若干直线组成的节段,以刀片围绕刀尖... 详细信息

针对多层自动裁床片式裁刀的运动控制,提出了一种新型的裁刀跟随算法,通过普通运动控制器的三轴线性插补功能来实现任意二维曲线的插补跟随。先将曲线按照精度要求离散为直线段,然后将裁片轨迹划分为若干直线组成的节段,以刀片围绕刀尖点的旋转运动实现节段内直线间的转接。该算法重点考虑刀具形状参数的影响,过剪量可控。误差分析和实验表明,该算法有效可行。与已有的技术相比,具有插补跟随精度高,实现成本低的特点。

关键词：三轴插补自动裁床数控裁剪机运动控制切向跟随

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一种时间最优关节柔顺的码垛机器人运动规划

组合机床与自动化加工技术 2017年第4期 18-21,25页

作者：陈晓炬李辉吴献钢电子科技大学航空航天学院成都611731 电子科技大学机械电子工程学院成都611731

针对码垛机器人传统时间最优规划中存在的关节脉动较大、轴间等待等问题,提出了一种基于时间最优关节柔顺的二次轨迹规划方法。以传统规划为预规划,若预规划存在轴间等待,则进行第二步规划:采用三次样条曲线,将预规划所得的S曲线改造成... 详细信息

针对码垛机器人传统时间最优规划中存在的关节脉动较大、轴间等待等问题,提出了一种基于时间最优关节柔顺的二次轨迹规划方法。以传统规划为预规划,若预规划存在轴间等待,则进行第二步规划:采用三次样条曲线,将预规划所得的S曲线改造成非对称S型曲线;同时,采用线性插值法,根据轴间等待时长实时调整相应关节的加加速度值,直到关节间等待不再发生,从而实现柔顺控制。经实验验证,在不损失工作效率的情况下,该方法可有效降低关节脉动。

关键词：码垛机器人轨迹规划非对称S曲线关节柔顺控制

调肝汤加味联合雌孕激素序贯疗法对卵巢早衰肾虚肝郁证患者的临床疗效

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辽宁中医杂志 2024年

作者：郭瀚洲吴献珍国家电网公司职业病防治院妇科建德市中医院中医妇科

目的：探讨调肝汤加味联合雌孕激素序贯疗法对卵巢早衰（POF）肾虚肝郁证患者的疗效以及对血清转化生长因子（TGF）-β１和白细胞介素（IL）-21水平的影响。方法：纳入2018年5月至2023年6月于我院就诊的POF肾虚肝郁证病例共计82例，根... 详细信息

目的：探讨调肝汤加味联合雌孕激素序贯疗法对卵巢早衰（POF）肾虚肝郁证患者的疗效以及对血清转化生长因子（TGF）-β１和白细胞介素（IL）-21水平的影响。方法：纳入2018年5月至2023年6月于我院就诊的POF肾虚肝郁证病例共计82例，根据随机数字表法分入两组中均41例。对照组纳入病例采取雌孕激素序贯治疗；治疗组纳入病例给予的雌孕激素序贯的方法与时间同对照组，并采取调肝汤加味治疗。两组患者观察6周，经期停药。比较两组POF病例症状评分、肾虚肝郁证单项症状评分、治疗效果、血清性激素水平、血清TGF-β１和IL-21水平。结果：3周和6周疗程后，两组POF病例Kupperman评分明显减少，同时治疗组分别减少更明显（P＜0.05）；6周疗程完成后，两组病例肾虚肝郁证单项症状评分明显减少，同时治疗组减少更明显（P＜0.05）；6周疗程完成后，治疗组病例总有效率为90.24%，显著高于对照组68.29%（P＜0.05）；6周疗程完成后，两组病例促卵泡生成激素（FSH）、促黄体生成激素（LH）水平明显减少及雌二醇（E2）水平明显增加，同时治疗组病历以上指标改善更优（P＜0.05）；6周疗程完成后，两组血清TGF-β１水平明显增加及IL-21水平明显减少，同时治疗组病例以上指标改善更优（P＜0.05）。结论：调肝汤加味联合雌孕激素序贯疗法对POF肾虚肝郁证患者的临床疗效明显，有利于临床症状、肾虚肝郁证症状以及性激素水平的改善，以及调节血清TGF-β１和IL-21水平。

关键词：调肝汤卵巢早衰转化生长因子-β1 白细胞介素-21 肾虚肝郁证

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智能机器人创新实验的实践与改革

实验科学与技术 2008年第5期6卷 102-103,121页

作者：吴献钢电子科技大学机械电子工程学院成都610054

针对学生专业、年级差异较大,原有实验平台维护成本高、底层不够开放等问题,对实验内容、实验模式、实验指导书、考评方式等进行一系列改革,使知识背景差别较大的不同学生都能在联系其他相关课程知识基础上真正了解机器人控制技术本质,... 详细信息

针对学生专业、年级差异较大,原有实验平台维护成本高、底层不够开放等问题,对实验内容、实验模式、实验指导书、考评方式等进行一系列改革,使知识背景差别较大的不同学生都能在联系其他相关课程知识基础上真正了解机器人控制技术本质,并获取较为客观的实验成绩。

关键词：机器人创新教育创新实验

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基于先验知识和网格监督的手部姿态估计

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 138-147页

作者：孙迪钢张平华南理工大学计算机科学与工程学院广东广州510006

手部自遮挡和深度信息缺失使得由单目RGB图像进行三维手部姿态估计存在关节相对深度估计不够准确、生成的姿态违背手部生物力学约束等问题。为解决此问题,文中结合手部结构中蕴含的先验知识以及手部网格信息,提出一种基于先验知识和网... 详细信息

手部自遮挡和深度信息缺失使得由单目RGB图像进行三维手部姿态估计存在关节相对深度估计不够准确、生成的姿态违背手部生物力学约束等问题。为解决此问题,文中结合手部结构中蕴含的先验知识以及手部网格信息,提出一种基于先验知识和网格监督的深度神经网络。手部骨架的铰链式结构意味着关节三维位置在二维图像平面和深度方向的投影之间存在着特定关系,但个体之间的手部结构差异导致难以对其进行直观的形式化描述,为此文中提出通过学习来对其进行拟合。同一手指的关节位置和骨骼长度、同一手指的不同分段以及不同手指的弯曲方向之间也存在特定关系,文中将其设计为损失函数,用于监督网络训练。所提出的神经网络在估计手部姿态的同时并行生成手部网格,通过网格标注监督网络训练,优化姿态估计,且不增加网络复杂度。使用混合数据集对神经网络进行了训练,以进一步提高其泛化能力。实验结果表明,所提方法在多个数据集的内部交叉验证精度、跨数据集验证精度、模型的时间和空间复杂度等方面都优于其他方法,手部结构先验知识和网格监督在提升姿态估计精度的同时保持了神经网络结构的紧凑性。

关键词：手部姿态估计手部形状估计先验知识手部网格

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精密卧式加工中心误差建模及实时补偿

制造技术与机床 2012年第3期 26-29页

作者：林冯军黄大贵吴献钢葛森李伟电子科技大学机械电子工程学院四川成都611731

结合实际测量方法,建立了适合实时补偿的误差模型,并利用Fanuc数控系统"扩展的外部机械原点偏移"功能和FOCAS开发包针对装有Fanuc数控系统的机床进行了实验验证。结果表明,该方法能有效提高机床精度。

关键词：误差补偿误差建模数控机床

CT影像组学预测磨玻璃结节肺腺癌浸润性的研究

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临床放射学杂志 2024年第3期43卷 356-361页

作者：杭也奇吴献华南通大学附属医院放射科 226000

目的探讨CT影像组学预测磨玻璃结节肺腺癌浸润性的价值。方法搜集南通大学附属医院2021年1月至2022年6月经病理证实为非典型腺瘤样增生、原位腺癌、微浸润性腺癌和浸润性腺癌的患者资料,CT表现为磨玻璃结节且最大径≤3 cm,其中非典型... 详细信息

目的探讨CT影像组学预测磨玻璃结节肺腺癌浸润性的价值。方法搜集南通大学附属医院2021年1月至2022年6月经病理证实为非典型腺瘤样增生、原位腺癌、微浸润性腺癌和浸润性腺癌的患者资料,CT表现为磨玻璃结节且最大径≤3 cm,其中非典型腺瘤样增生和原位腺癌为非浸润组,微浸润性腺癌和浸润性腺癌为浸润组。共295例患者纳入研究,非浸润组86例,浸润组209例。按照7∶3比例分为训练集和验证集,用卡方检验、独立样本t检验及非参数秩和检验评价非浸润组和浸润组的临床、影像特征差异。利用3D-slicer软件勾画VOI、提取影像组学特征,利用R语言软件进行特征筛选、建立模型。绘制受试者工作特征曲线(ROC),用曲线下面积(AUC)、敏感度、特异度评估模型的预测性能。绘制临床决策曲线(DCA)评估模型的临床价值。结果年龄、支气管充气征、最大截面长径、实性成分长径、肿瘤实变率(CTR)在非浸润组和浸润组中具有统计学差异(P<0.05)。多因素Logistic回归分析显示,最大截面长径是肺腺癌浸润性的独立预测因子(P<0.05),最佳截断值为11.545 mm。CT影像组学共提取851个特征,最终纳入11个特征用于构建模型,CT影像组学模型在训练集和验证集中的AUC分别为0.902和0.93。结论基于CT影像组学建立的模型在预测肺腺癌浸润性中具有较好的效能,有助于临床决定随访管理、手术时机和手术方式等。

关键词： CT影像组学肺腺癌磨玻璃结节浸润性

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一种车用轴瓦自动检测装置的设计与实现

机械 2006年第2期33卷 7-9,26页

作者：吴献钢黄大贵电子科技大学机电学院四川成都610054

针对传统轴瓦检测机测量方式的缺陷,设计并实现了一种以AVR单片机ATMEGA16为基础的数字化轴瓦检测系统,该系统采用双摆动压块机构,双面加载6表测量的方式能够更准确地测量轴瓦平行度和高出度;电路设计上,以LVDT位移传感器取代机械千分表... 详细信息

针对传统轴瓦检测机测量方式的缺陷,设计并实现了一种以AVR单片机ATMEGA16为基础的数字化轴瓦检测系统,该系统采用双摆动压块机构,双面加载6表测量的方式能够更准确地测量轴瓦平行度和高出度;电路设计上,以LVDT位移传感器取代机械千分表,选用内部集成多路ADC的AVR单片机作为控制器,以支持汉字显示的液晶点阵作为人机界面,不仅能够自动测读和自动判断,避免人工读数判断的主观差错,而且系统可靠性高、成本低,具备良好的人机交互性,同时RS485通讯接口的实现也为较远距离的数据传输和联网提供硬件支持。

关键词：轴瓦高出度和平行度 AVR单片机液晶显示模块 RS485