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基于改进YOLOv8s的鼓形滚子表面缺陷检测算法

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浙江大学学报（工学版） 2024年第2期58卷 370-380,387页

作者：王安静袁巨龙朱勇建陈聪吴金津浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310023 宁波敏捷信息科技有限公司浙江慈溪315300

为了提高鼓形滚子表面微小瑕疵缺陷检测的精确率和召回率,增强模型对小目标缺陷的检测能力,针对YOLOv8s网络,提出细粒化卷积模块SPD-Conv来代替卷积下采样,细粒化地提取小缺陷的特征.在特征融合模块,引入GFPN特征融合模块,增强相邻层级... 详细信息

为了提高鼓形滚子表面微小瑕疵缺陷检测的精确率和召回率,增强模型对小目标缺陷的检测能力,针对YOLOv8s网络,提出细粒化卷积模块SPD-Conv来代替卷积下采样,细粒化地提取小缺陷的特征.在特征融合模块,引入GFPN特征融合模块,增强相邻层级间的跨尺度连接和同尺度下的跨层连接,有助于小目标特征信息在卷积网络的传递.在头部增加小目标检测层,提高模型对小缺陷的检测能力.在损失函数方面,利用动态非单调聚焦的Wise-IOU的边界框损失函数替换CIOU,在加快网络收敛的同时,提高网络检测的精度.在自制的鼓形滚子缺陷数据集上进行测试,结果表明,改进的YOLOv8s在倒角数据集、侧面数据集、端面数据集的mAP@0.5分别达到0.911、0.983、0.935,相比于YOLOv8s,m AP@0.5分别提高了6.4%、3.3%、4%,精确度和召回率也有一定的提升,平均每张图片的检测时间为23 ms.与原模型相比,改进的YOLOv8s对小目标缺陷有更好的定位能力和检测精度,检测速度能够满足工业大批量检测的要求.

关键词：鼓形滚子缺陷检测 YOLOv8s 细粒化卷积广义的特征金字塔网络(GFPN) Wise-IOU

基于实时补货情况下的制造型企业RMFS订单拣选系统储位分配问题

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计算机集成制造系统 2024年第7期30卷 2526-2539页

作者：鲁建厦钱慧元赵文彬李英德赵国利浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310023 博世电动工具(中国)有限公司浙江杭州310052

为提高制造型企业基于移动机器人的拣货系统(RMFS)的拣选效率,分析订单拣选过程中补货对拣选效率的影响,对其实时补货情况下的储位分配问题进行研究,以补货和拣货两阶段总搬运距离最短为目标,建立整数非线性规划模型,提出基于二分网络... 详细信息

为提高制造型企业基于移动机器人的拣货系统(RMFS)的拣选效率,分析订单拣选过程中补货对拣选效率的影响,对其实时补货情况下的储位分配问题进行研究,以补货和拣货两阶段总搬运距离最短为目标,建立整数非线性规划模型,提出基于二分网络的储位分配算法和改进灰狼优化算法,利用前两个算法有效解决了基于实时补货情况下的RMFS订单拣选系统储位分配问题。实验表明,设计的储位分配算法和改进灰狼算法与遗传算法、传统灰狼算法、改进人工蜂群算法、引入Lévy飞行的改进灰狼算法相比,在求解精度和求解稳定性上有较明显的优势,在不同仓库规模和订单拣选规模下有效提高了RMFS的作业效率。

关键词：实时补货基于移动机器人的拣货系统储位分配灰狼优化算法

不同SiC/ZnO含量对光敏树脂固化特性及力学性能的影响

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材料导报 2024年第11期38卷 236-242页

作者：宗学文刘亮晶田航王涛韦毅博西安科技大学机械工程学院西安710054 比亚迪汽车有限公司西安710075 隆基绿能科技股份有限公司西安710100

为评价无机微米、纳米及微-纳米粒子协同改性对光敏树脂的粘度、固化收缩特性及力学性能的影响,利用LCD光固化3D打印技术制备不同质量比的微-纳米SiC/ZnO改性光敏树脂。结果表明:在纳米ZnO和微米SiC填料的共同掺杂下,树脂的粘度随着填... 详细信息

为评价无机微米、纳米及微-纳米粒子协同改性对光敏树脂的粘度、固化收缩特性及力学性能的影响,利用LCD光固化3D打印技术制备不同质量比的微-纳米SiC/ZnO改性光敏树脂。结果表明:在纳米ZnO和微米SiC填料的共同掺杂下,树脂的粘度随着填料质量比的增加而逐渐降低,能有效提高打印中的铺平能力;在相同的曝光能量下,结合Beer-Lambert光固化方程发现,与纳米ZnO/树脂体系相比,微-纳米SiC/ZnO/光敏树脂具有更高的固化深度,利于成形。当微米SiC与纳米ZnO的质量比为0.5∶2时,光敏树脂的固化收缩率、邵氏硬度、抗拉强度及断裂伸长率均达到最优,分别为0.39%、96.2、21.9 MPa和4.89%。本工作通过LCD光固化3D打印实现了微-纳米SiC/ZnO/树脂体系的制备,为未来微-纳协同改性光敏树脂制件的成型提供了一定的参考。

关键词：光固化3D打印微纳协同复合材料固化特性

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全齿轮耦合机器人齿侧间隙建模与公差仿真

浙江大学学报（工学版） 2024年第8期58卷 1533-1542页

作者：蒋君侠仲笑欧吕林灿来建良金丁灿浙江大学机械工程学院浙江杭州310058 杭州景业智能科技股份有限公司浙江杭州310051

鉴于全齿轮耦合机器人齿轮传动链长、反转频率高的特点,分析机器人的结构和传动原理.为了减小侧隙对机器人传动精度的影响,提出齿侧间隙理论建模及三维公差仿真分析方法.针对驱动端的圆柱齿轮机构,对齿侧间隙进行理论建模和公差仿真分析... 详细信息

鉴于全齿轮耦合机器人齿轮传动链长、反转频率高的特点,分析机器人的结构和传动原理.为了减小侧隙对机器人传动精度的影响,提出齿侧间隙理论建模及三维公差仿真分析方法.针对驱动端的圆柱齿轮机构,对齿侧间隙进行理论建模和公差仿真分析,两者相吻合.针对关节处的圆锥齿轮机构,提出将圆锥齿轮副等效为假想圆柱齿轮副的侧隙建模方法,与公差仿真分析结果吻合.以机器人肩关节偏摆传动链为分析对象计算机器人末端误差,为了降低齿侧间隙及其导致的传动链回程误差,提出圆锥齿轮加垫的计算方法和电机转角补偿方法,通过实验验证该补偿方法的有效性.

关键词：全齿轮耦合机器人齿侧间隙圆柱齿轮机构圆锥齿轮机构公差仿真

制备方法对InZr复合氧化物/SAPO-34催化剂CO_(2)加氢制备低碳烯烃性能的影响

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燃料化学学报（中英文） 2024年第6期52卷 790-799页

作者：郭帅冯礼奎于志勇许狄刘凯迪宋小宁程一杰曹求洋王光辉定明月杭州意能电力技术有限公司浙江杭州310014 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江杭州310014 武汉大学动力与机械学院湖北武汉430072

低碳烯烃是重要的化工原料,乙烯更是作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,使用CO_(2)催化加氢制备低碳烯烃是实现CO_(2)高值化利用的重要途径。在众多催化剂中,InZr复合氧化物/SAPO-34催化剂因其高低碳烯烃选择性和高稳定性展... 详细信息

低碳烯烃是重要的化工原料,乙烯更是作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,使用CO_(2)催化加氢制备低碳烯烃是实现CO_(2)高值化利用的重要途径。在众多催化剂中,InZr复合氧化物/SAPO-34催化剂因其高低碳烯烃选择性和高稳定性展现出潜在的研究和应用前景。本工作研究了不同制备方法对InZr复合氧化物/SAPO-34催化剂CO_(2)加氢制备低碳烯烃的影响,结果表明,共沉淀法制备的催化剂具有最高的催化活性,溶胶凝胶-沉积法制备的催化剂具有最高的低碳烯烃选择性,并结合多种表征手段揭示了InZr复合氧化物/SAPO-34催化剂内在构效关系。

关键词： CO_(2)催化加氢低碳烯烃 InZr复合氧化物 SAPO-34 构效关系

基于EOF-DBSCAN-GRU的分布式光伏集群出力预测方法研究

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太阳能学报 2024年第1期45卷 39-46页

作者：麻吕斌潘国兵蒋群郭鹏吴春华赵宇航浙江华云信息科技有限公司杭州310030 浙江工业大学机械工程学院杭州310014 国网浙江省电力有限公司杭州310063

提出一种基于EOF-DBSCAN划分集群的改进统计升尺度的光伏集群出力预测建模方法。针对传统统计升尺度方法子集群中光伏电站出力特性不一致问题,通过皮尔逊相关系数和经验正交函数(EOF)优化特征空间,再根据密度聚类模型(DBSCAN)对区域内... 详细信息

提出一种基于EOF-DBSCAN划分集群的改进统计升尺度的光伏集群出力预测建模方法。针对传统统计升尺度方法子集群中光伏电站出力特性不一致问题,通过皮尔逊相关系数和经验正交函数(EOF)优化特征空间,再根据密度聚类模型(DBSCAN)对区域内光伏电站划分集群,从而增强光伏电站聚类后集群出力特性的一致性。针对待预测日权重系数时间序列动态特性的提取、预测问题,提出一种基于动态时间规整(DTW)的相似日选取算法。最后利用循环神经网络(GRU)模型进行光伏电站出力预测。实验表明该集群预测方法的平均误差百分数(MAPE)约为6.33%,均方根误差(RMSE)约为13.93 kW,均方误差(MSE)为194.25 kW,通过实际光伏电站数据证明了所提方法的准确性和有效性。

关键词：分布式光伏电站集群划分经验正交函数 DBSCAN聚类算法动态时间规整

烧结钕铁硼基底成分对晶界扩散效果的影响研究

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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 841-847页

作者：陈侃赵红良范逢春宁波同创强磁材料有限公司浙江宁波315001

晶界扩散作为一种能明显提升烧结钕铁硼磁体矫顽力同时实现对重稀土高质化利用的方法,日益成为目前稀土永磁学界和产业界的研究热点。利用自动化喷涂设备系统研究了晶界扩散烧结磁体批量制备过程中基底成分差异对晶界扩散后磁体磁性能... 详细信息

晶界扩散作为一种能明显提升烧结钕铁硼磁体矫顽力同时实现对重稀土高质化利用的方法,日益成为目前稀土永磁学界和产业界的研究热点。利用自动化喷涂设备系统研究了晶界扩散烧结磁体批量制备过程中基底成分差异对晶界扩散后磁体磁性能的影响。微观结构和EDX元素分析结果表明:晶界扩散后磁体矫顽力增长幅度的差异,同扩散后磁体内晶粒核壳结构形成充分与否、晶界相均匀分布与否和晶界相铁磁性元素含量高低有密切关联,同时利用晶界扩散工艺制备得到的磁体温度系数要优于传统工艺制备得到的相近似牌号的磁体。

关键词：烧结钕铁硼磁体晶界扩散工艺磁性能

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电动汽车充电桩的气动噪声分析和优化

浙江大学学报（工学版） 2024年第4期58卷 799-807页

作者：潘琦江丙云陈云国创移动能源创新中心(江苏)有限公司江苏常州213166 浙江大学机械工程学院浙江杭州310027

分析180 kW大功率直流充电桩在不同工况下的气动噪声特性,进行整桩的降噪优化设计.采用计算流体力学(CFD)与计算气动声学(CAA)分步耦合仿真的方法,分析整桩的噪声频谱和声场分布规律;开展整桩试验测试,验证仿真的精确性;对比、分析不同... 详细信息

分析180 kW大功率直流充电桩在不同工况下的气动噪声特性,进行整桩的降噪优化设计.采用计算流体力学(CFD)与计算气动声学(CAA)分步耦合仿真的方法,分析整桩的噪声频谱和声场分布规律;开展整桩试验测试,验证仿真的精确性;对比、分析不同降噪方案的降噪性能,并进行方案的试验验证.结果显示,整桩噪声主频为830 Hz,整桩噪声次频为650 Hz,分别与电源模块风扇以及系统风扇的叶片通过频率重合;在电源模块进风口布置吸音棉能够有效消除整桩噪声第三、第四峰值频率幅值;在系统风扇出风口布置吸音棉能够使整桩A计权声压级总值降低约1.2 dB;相同布置位置,在保证散热的同时增加吸音棉厚度的降噪效果不显著,整桩A计权声压级总值降低不足1.0 dB.

关键词：气动噪声散热风扇充电桩降噪优化

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TBM积渣清运机器人的机构设计及轨迹规划

应用基础与工程科学学报 2024年第4期32卷 1186-1198页

作者：姜礼杰孙颜明贾连辉卓兴建张志国中铁工程装备集团有限公司河南郑州450016 浙江大学机械工程学院浙江杭州310027

针对TBM施工过程隧道底部积渣清理和运输的难题,提出了一种基于机器人系统智能作业的积渣清运方法.首先,依据施工需求提取积渣清运机器人的设计边界,凝练设计参数,设计一种可折叠冗余自由度的新型机器人机构;其次,结合实际作业工艺建立... 详细信息

针对TBM施工过程隧道底部积渣清理和运输的难题,提出了一种基于机器人系统智能作业的积渣清运方法.首先,依据施工需求提取积渣清运机器人的设计边界,凝练设计参数,设计一种可折叠冗余自由度的新型机器人机构;其次,结合实际作业工艺建立机构运动学模型,基于运动学模型和蒙特卡洛法进行工作空间计算和分析;再次,针对运动过程对机器人末端执行器运动精度、作业效率的不同需求,将运动轨迹进行分段并开发差异化算法轨迹规划与仿真分析;最后基于积渣清运机器人系统样机进行试验,验证了所提方案和算法的可行性.

关键词：隧道工程 TBM 积渣清运机器人机构设计轨迹规划分析与试验