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Experimental Research on Effects of Process Parameters on Servo Scanning 3D Micro Electrical Discharge Machining

Chinese Journal of Mechanical Engineering 2012年第1期25卷 114-121页

作者： TONG Hao LI Yong hu manhong State Key Laboratory of Tribology Tsinghua UniversityBeijing 100084China

Servo scanning 3D micro electrical discharge machining (3D SSMEDM) is a novel and effective method in fabricating complex 3D micro structures with high aspect ratio on conducting materials. In 3D SSMEDM process, the axial wear of tool electrode can be compensated automatically by servo-keeping discharge gap, instead of the traditional methods that depend on experiential models or intermittent compensation. However, the effects of process parameters on 3D SSMEDM have not been reported up until now. In this study, the emphasis is laid on the effects of pulse duration, peak current, machining polarity, track style, track overlap, and scanning velocity on the 3D SSMEDM performances of machining efficiency, processing status, and surface accuracy. A series of experiments were carried out by machining a micro-rectangle cavity (900 μm×600 μm) on doped silicon. The experimental results were obtained as follows. Peak current plays a main role in machining efficiency and surface accuracy. Pulse duration affects obviously the stability of discharge state. The material removal rate of cathode processing is about 3/5 of that of anode processing. Compared with direction-parallel path, contour-parallel path is better in counteracting the lateral wear of tool electrode end. Scanning velocity should be selected moderately to avoid electric arc and short. Track overlap should be slightly less than the radius of tool electrode. In addition, a typical 3D micro structure of eye shape was machined based on the optimized process parameters. These results are beneficial to improve machining stability, accuracy, and efficiency in 3D SSMEDM.

关键词： micro electrical discharge machining(micro EDM) servo scanning machining 3D micro-structure process parameter

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基于声学原理的砝码体积测量方法研究

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仪器仪表学报 2012年第10期33卷 2337-2342页

作者：胡满红王健张跃蔡常青王肖磊中国计量科学研究院力学与声学研究所北京100013

质量标准量值传递过程中,砝码的体积值需要准确测量,以便进行砝码质量值的浮力修正。声学法是一种快速高效的非接触式体积测量方法。为实现砝码体积的高精度快速测量,设计实现了一套声学法砝码体积测量装置,对1 g～20 kg OIML(internati... 详细信息

质量标准量值传递过程中,砝码的体积值需要准确测量,以便进行砝码质量值的浮力修正。声学法是一种快速高效的非接触式体积测量方法。为实现砝码体积的高精度快速测量,设计实现了一套声学法砝码体积测量装置,对1 g～20 kg OIML(international organization for legal metrology)形状砝码体积进行测量,并对其测量不确定度进行了评估。经实验测定50 g～20 kg的OIML形状砝码的测量不确定度小于8×10-4,1～20 g的OIML形状砝码的体积测量值满足E1等级砝码的要求,验证了声学法应用于高精度砝码体积测量的可行性。

关键词：体积测量声学法砝码

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基于模糊PID的采摘机器人机械手控制系统设计

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农机化研究 2021年第5期43卷 245-248,262页

作者：胡满红李虹飞济源职业技术学院河南济源459000

为了提高采摘机器人机械手果实的定位精度,降低果实采摘过程的破损率,将模糊算法和PID控制引入到了机械手控制系统的设计上,并采用PC上位机编程和嵌入式系统实现控制算法的运行。为了验证算法的可行性和可靠性,以果实采摘真实环境为测... 详细信息

为了提高采摘机器人机械手果实的定位精度,降低果实采摘过程的破损率,将模糊算法和PID控制引入到了机械手控制系统的设计上,并采用PC上位机编程和嵌入式系统实现控制算法的运行。为了验证算法的可行性和可靠性,以果实采摘真实环境为测试环境,对机械手的定位精度和果实采摘的破损率进行了测试,结果表明:采用模糊PID算法可以明显提高机械手的果实定位精度,降低果实采摘的破损率,对采摘机器人控制系统的优化设计具有重要的参考价值。

关键词：采摘机器人模糊算法:PID控制器果实定位破损率

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基于单片机和模糊PID的拖拉机空调电机控制系统

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农机化研究 2022年第4期44卷 256-260页

作者：胡满红李虹飞济源职业技术学院河南济源459000

为了实现对拖拉机空调电机转速的精确控制,设计了一种基于单片机和模糊PID的转速单闭环无刷直流电机控制系统,可以对电机转速进行控制调节,从而驱动制冷压缩机工作,降低拖拉机车内温度。实验结果表明:基于单片机和模糊PID的拖拉机空调... 详细信息

为了实现对拖拉机空调电机转速的精确控制,设计了一种基于单片机和模糊PID的转速单闭环无刷直流电机控制系统,可以对电机转速进行控制调节,从而驱动制冷压缩机工作,降低拖拉机车内温度。实验结果表明:基于单片机和模糊PID的拖拉机空调电机控制系统稳态误差较小,控制精度较高,与理论基础相符合,证明了该方法的可行性和正确性。

关键词：拖拉机空调无刷直流电机单片机模糊PID

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采摘机器人实时智能避障系统研究——基于嵌入式ARM

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农机化研究 2021年第4期43卷 107-111页

作者：李虹飞胡满红济源职业技术学院河南济源459000

为简化采摘机器人底层控制系统软硬件设计,提高系统的实时性和可靠性,在处理器的设计上引入了嵌入式微处理器,取代了常规的单片机和PLC方案。提出了基于ARM控制器和源代码开放的Linux操作系统组成的采摘机器人控制系统,对其实时避障功... 详细信息

为简化采摘机器人底层控制系统软硬件设计,提高系统的实时性和可靠性,在处理器的设计上引入了嵌入式微处理器,取代了常规的单片机和PLC方案。提出了基于ARM控制器和源代码开放的Linux操作系统组成的采摘机器人控制系统,对其实时避障功能进行了设计,并模拟采摘机器人作业环境对该方案的可行性进行了测试。结果表明:采摘机器人行使过程中可以躲避障碍物,向目标作业区域移动,成功地实现了实时避障功能,为采摘机器人自主导航系统的开发提供了重要的借鉴。

关键词：采摘机器人避障系统嵌入式ARM Linux操作系统微处理器

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采摘机器人SEMG手势识别研究——基于RNN循环神经网络

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农机化研究 2022年第5期44卷 212-216页

作者：李虹飞胡满红济源职业技术学院河南济源459000

为了实现采摘机器人通过手势动作进行远程控制的目标,采用MYO手环采集人体手势动作信号,将信号进行滤波、放大和A/D转换等预处理后,通过无线通信模块发送给PC机;PC机提取右移、左移和采摘等动作的特征值,送入RNN网络中进行训练和识别,... 详细信息

为了实现采摘机器人通过手势动作进行远程控制的目标,采用MYO手环采集人体手势动作信号,将信号进行滤波、放大和A/D转换等预处理后,通过无线通信模块发送给PC机;PC机提取右移、左移和采摘等动作的特征值,送入RNN网络中进行训练和识别,并将识别结果以指令的方式发送给采摘机器人,控制采摘机械手进行相应操作。实验结果表明:采摘机器人SEMG手势识别算法识别率较高,结果非常理想,验证了采摘机器人通过手势进行远程控制的可行性。

关键词：采摘机器人手势识别 MYO RNN SEMG

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基于模糊控制的农用蓄电池电机车调速系统设计

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农机化研究 2021年第6期43卷 259-263页

作者：李虹飞胡满红济源职业技术学院河南济源459000

以农用蓄电池电机车为研究对象,首先介绍了电机内部结构、工作原理及其数学模型;然后,对比了常规和农用蓄电池两种电机车的电机调速控制方法;最后,基于模糊PID控制技术实现了农用蓄电池电机车调速系统。实验结果表明:农用蓄电池电机车... 详细信息

以农用蓄电池电机车为研究对象,首先介绍了电机内部结构、工作原理及其数学模型;然后,对比了常规和农用蓄电池两种电机车的电机调速控制方法;最后,基于模糊PID控制技术实现了农用蓄电池电机车调速系统。实验结果表明:农用蓄电池电机车电机变速系统驱动控制能力强,具备启动速度快和抗干扰能力强等优点。

关键词：农用蓄电池电机车永磁同步电机模糊PID 调速系统

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谐波齿轮主要元件的设计

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机械管理开发 2005年第6期20卷 1-2页

作者：胡满红马长安中北大学车辆与动力工程系中北大学机械工程系山西太原030051

介绍了谐波齿轮传动的工作原理及主要元件的设计方法,并举例说明柔轮、刚轮的设计计算。

关键词：谐波齿轮柔轮刚轮

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谐波齿轮的工作原理及在减速器中的应用

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山西冶金 2005年第2期28卷 42-43页

作者：马长安胡满红中北大学

介绍了谐波齿轮传动的工作原理,输入与输出同轴、结构简单、且输出在电机与减速器中间的减速传动。

关键词：谐波齿轮减速传动应用

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微小间隙火花放电的伺服控制特性实验研究

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电加工与模具 2010年第4期 21-24页

作者：佟浩李勇胡满红清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

为探索微小间隙火花放电的伺服控制特性,利用高速示波器和非接触式电涡流位移传感器,采用门槛电压阈值控制方法,实验研究了微小间隙火花放电规律与主轴伺服运动特性之间的关系,得出了主轴频响和运动速度对放电率的影响规律。并利用频响... 详细信息

为探索微小间隙火花放电的伺服控制特性,利用高速示波器和非接触式电涡流位移传感器,采用门槛电压阈值控制方法,实验研究了微小间隙火花放电规律与主轴伺服运动特性之间的关系,得出了主轴频响和运动速度对放电率的影响规律。并利用频响达200 Hz的直线电机主轴,验证了高频响主轴伺服控制微小放电间隙的优越性。研究发现:开短路交替频率、主轴跳动幅值、开短路率大小及比例可作为放电效果的评价指标;深度效应将造成一个特定深度的加工状态破坏点。这些结果为优化主轴机构和伺服控制策略提供了依据。

关键词：微细电火花加工微小间隙伺服控制放电特性直线电机

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