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大型箱型梁高速GMAW三维位姿快速估计方法

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上海交通大学学报 2022年第6期56卷 794-800页

作者：李高阳贾爱亭洪波李湘文高佳篷湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105

大型箱型梁在高速熔化极气体保护焊(GMAW)过程中存在定位焊缝、装配精度低,难以通过工装严格保证工件位姿,以及焊缝三维位姿实时变化等复杂工况.基于视觉的焊缝识别方法计算量大,且均不针对存在定位焊缝的工件,难以快速获取大型箱型梁... 详细信息

大型箱型梁在高速熔化极气体保护焊(GMAW)过程中存在定位焊缝、装配精度低,难以通过工装严格保证工件位姿,以及焊缝三维位姿实时变化等复杂工况.基于视觉的焊缝识别方法计算量大,且均不针对存在定位焊缝的工件,难以快速获取大型箱型梁的三维位姿.对此,提出一种基于激光位移传感和点云聚类快速分割的大型箱型梁高速GMAW三维位姿快速估计方法.利用该方法,通过点云快速分割得出大型箱型梁焊缝的立板平面和平板平面,进而解算出焊缝位姿信息.对多种不同位姿的焊缝进行位姿信息估计试验,结果表明:当焊接速度为1200 mm/min时,焊缝位姿误差分别在0.25 mm和1.8°以内;增强了大型箱型梁自动焊接对定位焊缝、装配精度低等复杂工况的鲁棒性,提升了焊接质量.

关键词：大型箱型梁熔化极气体保护焊三维位姿估计点云分割

一种用于集装箱大梁熔化极气体保护电弧焊的焊缝跟踪系统

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中国机械工程 2021年

作者：高佳篷洪波贾爱亭李湘文屈原缘湘潭大学机械工程学院

针对集装箱大梁自动焊接过程中工件表面的不均匀强反射特性、弧光、飞溅和烟尘等因素，容易造成焊缝偏差识别不准确或难以稳定识别的现状，提出了一种用于集装箱大梁熔化极气体保护电弧焊的焊缝跟踪系统。基于设计的低成本结构光视觉传...

针对集装箱大梁自动焊接过程中工件表面的不均匀强反射特性、弧光、飞溅和烟尘等因素，容易造成焊缝偏差识别不准确或难以稳定识别的现状，提出了一种用于集装箱大梁熔化极气体保护电弧焊的焊缝跟踪系统。基于设计的低成本结构光视觉传感器建立了一种高鲁棒的焊缝特征提取模型。该模型采用激光条纹的直线斜率对随机采样一致性（RANSAC）算法的随机采样过程进行优化，以实现模型在复杂环境下对焊缝特征的稳定提取。针对不均匀强反射工件表面的焊接试验结果表明：在300A、29V、1000mm/min的焊接参数下，该方法在Y、Z方向的平均检测误差分别为0.22mm、0.19mm，实现了稳定高精度的焊缝跟踪。这为实现复杂环境下集装箱大梁的自动化焊接提供了一种新的技术途径。

关键词：

基于SOA-VMD-ICA的海水泵激励源特征提取方法

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中国机械工程 2024年

作者：滕佳篷武国启大连测控技术研究所

针对海水泵复杂多源激励特征提取问题，提出一种基于海鸥优化算法（SOA）、变分模态分解（VMD）和独立分量分析（ICA）相结合的海水泵激励源特征提取方法。基于单通道测量信号，采用VMD算法与SOA优化算法，选取信号平方包络谱峭度统计... 详细信息

针对海水泵复杂多源激励特征提取问题，提出一种基于海鸥优化算法（SOA）、变分模态分解（VMD）和独立分量分析（ICA）相结合的海水泵激励源特征提取方法。基于单通道测量信号，采用VMD算法与SOA优化算法，选取信号平方包络谱峭度统计量作为适应度函数，寻优获取模态分解数量K、惩罚系数α及特征模态函数（IMF）分量。采用信号排列熵作为噪声检验函数，合理选取排列熵阀值，对IMF分量进行噪声筛选，获取非噪声IMF分量信号。非噪声IMF分量与原输入信号组合，采用快速独立成分分析（Fast-ICA）算法，计算得到激励源信号向量，从而实现激励源特征信号提取。通过实船海水泵激励源特征提取试验及对比分析，验证了特征提取方法有效性。研究结果表明，提出的SOA-VMD-ICA算法，满足单通道测量条件海水泵激励源特征提取准确要求。

关键词：特征提取海水泵独立分量分析海鸥优化算法变分模态分解

医药物流仓储库存预测与补货策略优化方法研究

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医药物流仓储库存预测与补货策略优化方法研究

作者：王灏篷西北师范大学

学位级别：硕士

医药物流仓储降本增效一直是医药物流管理研究的关键目标之一。准确预测医药产品库存量,能提升仓库备货效率,从而降低药品损耗,更好的满足市场需求,优化补货策略可以节省仓库管理成本,减少库存浪费。库存预测模型和补货策略可以实现对... 详细信息

医药物流仓储降本增效一直是医药物流管理研究的关键目标之一。准确预测医药产品库存量,能提升仓库备货效率,从而降低药品损耗,更好的满足市场需求,优化补货策略可以节省仓库管理成本,减少库存浪费。库存预测模型和补货策略可以实现对医药库存的准确预测和合理优化,对医药物流的发展有积极意义。现有时间序列预测方法对于医药库存预测存在局限,医药产品需求易受到政策、季节等外部因素的影响,难以量化,且数据呈现较大波动较大,周期趋势不明显的特征。传统的补货策略难以满足现实医药仓储需求复杂多变的真实场景,且由于不同药品的需求趋势和库存成本存在时空异质性,对多种类药品逐一训练预测模型,会大大增加建模的时间成本。论文以真实医药公司库存需求数据为研究对象,主要研究了医药物流库存预测和补货策略优化问题。论文首先构建了基于多层注意力机制和门控循环单元的医药物流库存预测模型MAGRU(Multi Layer Gated Recurrent Unit with Attention)。之后论文在考虑多药品需求时空异质性和库存成本的基础上提出了融合优势演员评论家算法(Advantage Actor Critic,A2C)与近端策略优化算法(Proximal Policy Optimization,PPO)的强化学习补货模型IACPPO(Integration of A2C and PPO),以实现优化补货策略的目的,形成了如下内容和创新:(1)论文提出了一种将多层注意力机制与门控循环单元结合的医药物流仓储库存预测模型。模型首先对原始数据的时间特征进行嵌入操作,捕捉药品需求与时间之间的映射关系。挖掘难以量化的隐藏因素如季节、月份对药品需求的影响。之后将注意力机制与门控循环单元进行组合堆叠,提高模型在长序列中的预测性能,模型在小规模数据集上表现良好。(2)论文提出了一种优化补货策略的强化学习模型IACPPO,模型对医药物流仓库补货过程进行建模并将A2C与PPO算法进行了融合,使用A2C与PPO算法同步训练智能体,在一个阶段内比较不同的智能体输出策略的奖励差异,选取较优的算法,进而实现选取低成本策略的目的。(3)论文改进了A2C与PPO的网络结构。A2C算法与PPO算法都具有Actor和Critic神经网络,论文对神经网络结构进行优化,将原始的全连接神经网络改进为使用门控循环单元与注意力机制结合的网络结构,从而更有效的获取状态信息,并增强网络表达能力,进而使智能体学习到更优的补货策略。在真实世界医药库存数据集上的实验结果表明,IACPPO模型得到的补货策略与7种预测模型及7种强化学习算法相比,都取得了更低的库存成本。同时对ACPPO模型超参数进行了研究,确定了最佳学习率、奖励衰减系数等超参数设置范围。

关键词：库存预测时间序列分析深度学习强化学习补货策略

基于轨迹在线识别的3D折线焊缝机器人摆动GMAW实时跟踪方法

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机械工程学报 2022年第14期58卷 116-125页

作者：贾爱亭洪波李湘文高佳篷吴格飞屈原缘湘潭大学机械工程学院湘潭411105

3D折线焊缝大量存在于海工装备、大型起重装备、物流运输装备等制造领域中,属于典型的复杂轨迹焊缝,主要通过示教再现的方式进行自动焊接。大量的重复示教工作严重限制了焊接效率和质量,实现焊缝实时跟踪是提高焊接质量和效率的有效途... 详细信息

3D折线焊缝大量存在于海工装备、大型起重装备、物流运输装备等制造领域中,属于典型的复杂轨迹焊缝,主要通过示教再现的方式进行自动焊接。大量的重复示教工作严重限制了焊接效率和质量,实现焊缝实时跟踪是提高焊接质量和效率的有效途径。针对3D折线焊缝实时跟踪问题,建立一种基于轨迹在线识别的机器人摆动熔化极气体保护焊(Gasmetalarc welding,GMAW)实时跟踪系统。首先,提出一种基于点云数据处理的3D折线焊缝起焊点焊枪位姿检测方法,获取焊缝起焊点焊枪位姿;利用3D折线焊缝位姿信息在线快速提取方法获取焊接过程中焊缝位姿信息,实现焊缝轨迹在线识别。然后,利用摆动电弧偏差识别方法获取焊缝偏差。最后,提出一种基于轨迹在线识别的3D折线焊缝机器人摆动GMAW实时跟踪方法,利用模糊PID控制方法实现焊缝实时跟踪。针对折角范围为130°~230°的典型3D折线焊缝的焊接试验表明,起焊点寻位位置检测误差小于0.4mm,姿态估计误差小于1.8°,焊缝跟踪误差不超过0.4mm,满足3D折线焊缝实时跟踪的要求。

关键词： 3D折线焊缝 GMAW 轨迹在线识别焊缝跟踪

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巧用鼓励帮助学生建立运动自信

中国学校体育 2023年第10期 87-89页

作者：李佳篷江苏省无锡市侨谊实验中学

小赵同学看起来很沉闷，总爱低着头，不愿意和其他学生交流。而在我的一次次鼓励下，他勇敢地承担起了体育委员的职责，并逐步蜕变成一名开朗的大男孩，成为一名深得其他学生信赖的排球能手。一、他给我的第一印象新的学年，我任教初一...

小赵同学看起来很沉闷，总爱低着头，不愿意和其他学生交流。而在我的一次次鼓励下，他勇敢地承担起了体育委员的职责，并逐步蜕变成一名开朗的大男孩，成为一名深得其他学生信赖的排球能手。一、他给我的第一印象新的学年，我任教初一5个班级的体育与健康课。初次接触时我便察觉到这群新生中有一些学生总是不愿意抬头看教师，在自由站队时也更喜欢站在队伍最后，课堂练习时总喜欢一个人静静地待着，一副生人勿近的模样，

关键词：

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数据驱动的螺旋输送机适应性设计方法研究

数据驱动的螺旋输送机适应性设计方法研究

作者：魏云篷天津大学

学位级别：硕士

随着制造业与产品的快速发展,在满足用户不断变化的需求的同时,如何快速适应用户需求的变化成为提高企业市场竞争力的一个关键因素。企业需要加快产品的开发设计速度以适应市场需要,但目前产品设计模式与应用需求创新力量不足,产品设计... 详细信息

随着制造业与产品的快速发展,在满足用户不断变化的需求的同时,如何快速适应用户需求的变化成为提高企业市场竞争力的一个关键因素。企业需要加快产品的开发设计速度以适应市场需要,但目前产品设计模式与应用需求创新力量不足,产品设计过程中的大量全周期运行数据不能有效利用,且产品设计过程不能适应需求动态变化。同时产品的复杂度越来越高,更加高效的复杂产品设计对产品研发来说尤为重要。可适应设计通过已有设计方案的部分再利用满足新的用户需求,由于能够充分重用企业已有的设计知识和制造资源,受到工业界与学术界的广泛重视。因此,提出数据驱动的复杂产品适应性设计方法,以典型复杂产品螺旋输送机为例,对数据驱动的复杂产品适应性设计方法进行说明。本文主要研究内容如下:首先在可适应设计的基础上,结合产品全生命周期数据,提出复杂产品的适应性设计方法,包括数据驱动,复杂产品适应性设计模式,复杂产品适应性评价体系。其次建立复杂产品架构适应性评价方法,通过产品的架构模型与零件间的关系建立相关度矩阵,利用层次聚类的方法对产品进行模块划分,产生不同的产品架构方案,通过模块度、最小描述长度、均衡度的评价指标对产品架构进行适应性评价。然后对复杂产品参数建模与需求变更适应性评价进行说明,通过对参数的分类,分别将不同参数对应到设计过程的不同阶段中,然后提出需求变更适应性评价方法,并对螺旋输送机的参数建模与传递、需求变更适应性评价进行说明。最后,进行数据驱动的复杂产品适应性设计软件开发。对软件架构、集成框架、开发需求与开发流程进行分析,开发螺旋输送机设计软件,集成螺旋输送机需求输入、模块配置、参数计算、参数化建模、边界条件设置、结果显示、数据导入等功能,并给出螺旋输送机计算实例。

关键词：复杂产品螺旋输送机可适应设计基于模型的系统工程适应性均衡度

无人驾驶视觉环境感知目标检测与分割技术研究

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无人驾驶视觉环境感知目标检测与分割技术研究

作者：黄篷迟广西师范大学

学位级别：硕士

随着汽车行业的发展,无人驾驶汽车成为新的研究热点之一。无人驾驶汽车具有辅助驾驶或自主驾驶功能,不仅能给消费者提供更好的驾驶体验,还能提高行车安全性,缓解交通拥堵问题。无人驾驶汽车由环境感知系统、决策系统、控制系统组成,环... 详细信息

随着汽车行业的发展,无人驾驶汽车成为新的研究热点之一。无人驾驶汽车具有辅助驾驶或自主驾驶功能,不仅能给消费者提供更好的驾驶体验,还能提高行车安全性,缓解交通拥堵问题。无人驾驶汽车由环境感知系统、决策系统、控制系统组成,环境感知系统负责收集车辆周围的道路环境信息,因此环境感知系统的性能对于行车安全至关重要。其中视觉环境感知系统是无人驾驶环境感知系统的重要组成部分,因此研究无人驾驶视觉环境感知算法具有重要意义。本文基于深度学习方法,对无人驾驶视觉任务中的目标检测和语义分割算法进行了改进研究,并在此研究的基础上,提出一种多任务网络AMTNet,能同时完成目标检测、可行驶区域分割和车道线检测任务。具体研究内容可概括成以下几个方面:首先,对现有的无人驾驶的目标检测算法进行了一定的研究,并在YOLOv5的基础上,搭建了本文的无人驾驶目标检测网络。对网络中的CSP模块做出了改进,取消其中的一个卷积模块,使用CBS模块替换另一个卷积模块,并调整输出层的顺序,减少了计算量。使用BDD100K数据集对网络进行训练和验证,改进后的网络在13类交通目标的平均检测精度上有所提升。其次,对现有的无人驾驶语义分割算法进行研究和对比,并依据DeepLabv3+的结构设计了本文的无人驾驶语义分割算法。将主干网络替换成更轻量化的MobileNetv2,并加入了辅助损失分支用于优化网络训练。使用Cityscapes数据集对网络进行了训练和验证,实验表明,所改进网络在保证精度的基础上,对检测实时性有较大的提升,因此在精度和实时性上取得了较好的平衡。最后,在前面所研究内容的基础上,提出了一种适用于无人驾驶视觉环境感知的多任务网络AMTNet。使用编码器和解码器结构搭建网络,同时完成目标检测、可行驶区域分割和车道线检测任务,并使用BDD100K数据集对AMTNet网络进行了端到端的训练和验证。由于多任务网络共享几种任务之间的共性,因此网络在三种任务上的性能都有所提升,并提高了网络的实时性。实验表明,AMTNet在性能和实时性上都取得了优异的表现。

关键词：无人驾驶深度学习目标检测语义分割多任务

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核心力量训练对篮球跳投技术的影响分析

体育视野 2022年第5期 98-100页

作者：李佳篷无锡市南长实验中学

文章通过对比实验,验证了核心力量的训练在篮球跳投技术训练中是十分必要的。研究结果表明,核心力量训练能够提高篮球队员的跳投命中率。因此,对篮球队员进行科学的核心力量训练可有效提高其篮球技术水平。

关键词：核心力量训练跳投技术影响分析