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抗阻式颈部康复机器人系统设计

浙江大学学报（工学版） 2024年第7期58卷 1479-1487页

作者：黄松林郑秀娟谭笑月胡兴涂海燕李康四川大学电气工程学院四川成都610065 四川大学信息与自动化技术四川省高校重点实验室四川成都610065 四川大学机械工程学院四川成都610065 四川大学华西医院生物医学大数据中心四川成都610041

已有颈部康复设备负载精度差且负载调节时间长,为此基于抗阻康复训练治疗理论设计新的颈部康复机器人系统.设计机械结构,使电机输出的拉力转换成颈部的抗阻负载.将控制系统分为控制模块与算法模块,提高系统的流畅性和稳定性.利用磁场定... 详细信息

已有颈部康复设备负载精度差且负载调节时间长,为此基于抗阻康复训练治疗理论设计新的颈部康复机器人系统.设计机械结构,使电机输出的拉力转换成颈部的抗阻负载.将控制系统分为控制模块与算法模块,提高系统的流畅性和稳定性.利用磁场定向控制算法实现电机力矩的精准控制,为颈部康复训练提供稳定可控的拉力.设置拉力传感器和姿态陀螺仪传感器,防止使用者头颈部姿态错误或未知事故.统计10名受试者使用所设计系统进行颈部康复训练的评估参数,并对统计结果进行分析.仿真测试显示,磁场定向控制算法能够提高负载精度并缩短调节时间;负载测试与仿真测试结果的一致性验证了控制方案的可行性.系统性能测试表明,所设计的颈部康复机器人的拉力控制误差不超过0.59 N,响应速度为0.53 s,达到临床使用标准.

关键词：永磁同步电机磁场定向控制抗阻训练传感器康复机器人

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DPF和CDPF主动再生排放特性对比分析

内燃机学报 2024年第1期42卷 35-43页

作者：孟忠伟曾渤淞冉格萌陈钊西华大学流体及动力机械教育部重点实验室四川成都610039 西华大学汽车测控与安全四川省重点实验室四川成都610039

基于外加热源再生台架和颗粒物加载装置,探究了不同再生温度和碳载量下柴油机颗粒捕集器(DPF)和催化型DPF(CDPF)主动再生时出口气体和颗粒物排放特性.结果表明:催化剂铂(Pt)的涂敷有利于碳黑(PU)的氧化,在相同碳载量条件下,CDPF更易产... 详细信息

基于外加热源再生台架和颗粒物加载装置,探究了不同再生温度和碳载量下柴油机颗粒捕集器(DPF)和催化型DPF(CDPF)主动再生时出口气体和颗粒物排放特性.结果表明:催化剂铂(Pt)的涂敷有利于碳黑(PU)的氧化,在相同碳载量条件下,CDPF更易产生温度波峰,且再生效率略高于DPF;DPF再生过程中伴随着较高体积分数的CO排放,且升温阶段会出现一个低浓度的核模态颗粒排放窗口,后续再生阶段几乎无颗粒物释放;CDPF再生过程中几乎没有CO生成,但在再生阶段会伴随着大量的30 nm以下的小颗粒释放,且随着再生温度和碳载量的升高,CDPF出口颗粒物浓度逐渐升高.DPF和CDPF再生时分别具有不同优化窗口,既有利于减少颗粒物排放同时又保持较高的再生效率.

关键词：柴油机颗粒捕集器主动再生气体排放颗粒物排放

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深埋大理岩三轴压缩渐进破坏裂纹扩展特征

工程科学与技术 2024年第3期56卷 21-31页

作者：王悠刘晓辉胡安奎李泓颖邱薛西华大学能源与动力工程学院四川成都610039 西华大学流体及动力机械教育部重点实验室四川成都610039 西华大学流体机械及工程四川省重点实验室四川成都610039

为深入研究深埋大理岩渐进变形破坏过程中的裂纹扩展特征,基于常规三轴室内试验完成数值模拟参数标定,利用PFC3D颗粒流模型对深埋大理岩开展25、50、80 MPa 3种不同围压下的裂纹扩展数值模拟试验,根据大理岩加载过程中微裂纹演化状态参... 详细信息

为深入研究深埋大理岩渐进变形破坏过程中的裂纹扩展特征,基于常规三轴室内试验完成数值模拟参数标定,利用PFC3D颗粒流模型对深埋大理岩开展25、50、80 MPa 3种不同围压下的裂纹扩展数值模拟试验,根据大理岩加载过程中微裂纹演化状态参数定义3种特征应力,并据此开展深埋大理岩渐进破坏过程中的宏、细观破坏特征及其对应裂纹扩展特征的规律研究。结果表明:1)室内试验与数值模拟的应力-应变曲线吻合较好,峰值应力相差较小,破坏形式与室内试验一致,故数值模拟参数标定合理。2)依据总裂纹、张拉裂纹和剪切裂纹扩展数量演化曲线斜率变化规律,将深埋大理岩渐进破坏过程划分为弹性压缩阶段、裂纹稳定扩展阶段、裂纹加速扩展阶段和峰后残余阶段4个阶段,并根据裂纹数量定义3个特征应力点。3)随着围压的增加,深埋大理岩达到起裂应力σci时,裂纹从两端开始萌发;加载至损伤应力σcd点时,裂纹向中间扩展;达到峰值应力σc点时,在宏观破坏面附近扩展、增生;加载至峰值点后70%峰值应力点时,最终形成以剪切破坏为主的贯通宏观破坏面。4)随着围压的增加,裂纹出现的范围更广,贯通性减弱,峰值应力σc点处产生的裂纹对宏观破坏产生的影响更为剧烈,峰后残余阶段张拉裂纹发育更明显。5)加载前期,围压的增长对裂纹数量增长促进作用更强;加载后期促进作用减弱;最终裂纹扩展形成的实际宏观破坏角度大约为210°。

关键词：深埋大理岩围压裂纹扩展渐进破坏细观破坏特征

基于商空间理论的设计变更模型构建与优化研究

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机械工程学报 2024年第13期60卷 21-32页

作者：王佳伟李文强向海周兴万昌富四川大学机械工程学院成都610065 四川大学创新方法与创新设计四川省重点实验室成都610065

针对现有设计变更模型存在冗余关系而影响设计变更效率和质量的问题,提出了一种基于商空间理论的设计变更模型构建及优化方法。基于商空间理论构建了多粒度下产品系统功能关系模型。通过功构映射建立了产品系统设计变更模型,采用合并策... 详细信息

针对现有设计变更模型存在冗余关系而影响设计变更效率和质量的问题,提出了一种基于商空间理论的设计变更模型构建及优化方法。基于商空间理论构建了多粒度下产品系统功能关系模型。通过功构映射建立了产品系统设计变更模型,采用合并策略建立了产品系统最小设计变更模型。根据变更传播强度确定设计变更模型优化目标,建立了一种基于改进蚁群优化算法的变更传播路径优化方法,建立了基于最小设计变更模型的变更路径搜索过程。以烧结炉的设计变更为例,验证了该方法的可行性与有效性。

关键词：设计变更商空间理论合并策略路径优化烧结炉

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四川省大豆种质资源表型性状鉴定及综合评价

大豆科学 2024年第3期43卷 295-302页

作者：范元芳王娴淑何芳吕季娟陶磊刘波郭佳项超四川省农业科学院作物研究所/粮油作物绿色种质创新与遗传改良四川省重点实验室四川成都610066 四川省种子站四川成都6100442 四川省农业机械科学研究院四川成都610066

为有效利用四川大豆种质资源,采用相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法对四川省新收集的216份大豆种质资源的12个表型性状进行鉴定和综合评价。结果表明:四川大豆种质资源表型变异丰富,9个质量性状的遗传多样性指数范围在0.043~1.59... 详细信息

为有效利用四川大豆种质资源,采用相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法对四川省新收集的216份大豆种质资源的12个表型性状进行鉴定和综合评价。结果表明:四川大豆种质资源表型变异丰富,9个质量性状的遗传多样性指数范围在0.043~1.596之间,大豆种子粒色的多样性指数最高(1.596),子叶色的多样性指数最低(0.043)。3个数量性状的多样性指数的分布为2.581~2.812,百粒重的多样性指数最高,为2.812。主成分分析结果表明,6个主成分因子的累计贡献率达72.85%。216份大豆种质资源的综合评价D值范围在0.002~0.278之间。聚类分析将216份大豆资源划分为4类,第I类群百粒重最高(31份),第Ⅱ类群株高最高(52份),第Ⅲ类群生育期最短(57份),第Ⅳ类群百粒重较小、株高适宜(76份)。本研究为四川省大豆种质创新利用和大豆新品种选育提供了重要参考。

关键词：大豆种质资源表型性状主成分分析综合评价

微波等离子体飞行时间质谱仪研制及元素检测应用研究

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质谱学报 2024年第3期45卷 343-353,I0002页

作者：左凯代渐雄赵忠俊郭星段忆翔四川大学机械工程学院四川成都610065 成都艾立本科技有限公司四川成都611930

微波等离子体炬(microwave plasma torch,MPT)具有功耗低、操作方便、结构简单等优点,与质谱仪联用可快速分析元素。本文报道了一套自制的低功耗微波等离子体炬飞行时间质谱仪(MPT-TOF MS)及进样装置,并考察了维持气流速、载气流速、超... 详细信息

微波等离子体炬(microwave plasma torch,MPT)具有功耗低、操作方便、结构简单等优点,与质谱仪联用可快速分析元素。本文报道了一套自制的低功耗微波等离子体炬飞行时间质谱仪(MPT-TOF MS)及进样装置,并考察了维持气流速、载气流速、超截取锥电压、MPT炬焰位置及微波功率对元素检测的影响,系统地研究了该仪器的性能。结果表明,MPT-TOF MS具有耗气量少(氩维持气流速800 mL/min、氩载气流速400 mL/min、氮干燥气流速2000 mL/min)、离子源功耗低(100 W)的优势,且线性范围覆盖5个数量级,分辨率高,锂、钠、钾、铷和铯元素的检出限分别为0.49、3.05、1.31、0.74、0.34μg/L。该仪器可用于盐湖中锂、钠、钾、铷及铯碱金属元素的快速检测,是电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)元素检测方法的补充。

关键词：微波等离子体炬(MPT) 飞行时间质谱(TOF MS) 元素检测

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基于自监督学习的葡萄实例去重叠遮挡算法

计算机工程 2024年第8期50卷 216-228页

作者：曾湄王逸涵雷志伟刘雪垠李柏林西南交通大学机械工程学院四川成都610031 四川省机械设计研究院研发中心四川成都610063

传统随机遮挡算法在合成葡萄遮挡图像时会导致合成数据失真,易使葡萄遮挡预测失效。因此,提出一种适用于葡萄遮挡预测的遮挡数据合成方法,并进一步提出基于自监督学习的葡萄实例去遮挡预测算法。在数据合成阶段,该算法采用接近式遮挡策... 详细信息

传统随机遮挡算法在合成葡萄遮挡图像时会导致合成数据失真,易使葡萄遮挡预测失效。因此,提出一种适用于葡萄遮挡预测的遮挡数据合成方法,并进一步提出基于自监督学习的葡萄实例去遮挡预测算法。在数据合成阶段,该算法采用接近式遮挡策略取代随机遮挡方式用于将完整葡萄实例合成为不同的被遮挡实例,并在合成过程前通过一系列预处理机制来控制互为遮挡的葡萄实例尺寸,从而保证合成的遮挡葡萄符合真实情形,不存在失真问题;随后,将遮挡预测过程拆分为掩码重构与语义填充2个部分,并挑选对应的合成数据分别用于训练基于通用Unet的掩码重构网络和语义填充网络。为了克服因实例分割截取尺寸限制而无法预测完整实例的问题,该算法在数据合成阶段充分考虑被遮挡实例与遮挡者实例,并提出对应的重构和填充函数;在遮挡预测阶段,基于开源架构训练的Pointrend实例分割网络以及所提出的掩码重构网络和语义填充网络被依次用来完成对被遮挡葡萄的预测。在遮挡估计数据集上进行实验,结果表明,该算法预测的遮挡葡萄掩码与真实标注间的交并比(IoU)值达到81.16%,高于其他对比方法,表明所提合成算法与重构框架能够用于葡萄遮挡预测任务。

关键词：葡萄遮挡遮挡预测重构网络遮挡合成实例分割

基于改进MobileNetV2的铣削振动状态辨识

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计算机集成制造系统 2024年第3期30卷 982-991页

作者：郑华林涂磊胡腾王小虎米良西南石油大学机电工程学院四川成都610500 石油天然气装备技术四川省科技资源共享服务平台四川成都610500 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所四川绵阳621000

针对现有铣削振动状态辨识模型准确率不高,训练耗时较长的问题,提出基于改进MobileNetV2的铣削振动状态辨识方法。以MobileNetV2骨干结构为主干特征提取网络,联合多尺度注意力聚融层(MAFL)与层递式分类器(LC)对MobileNetV2顶层结构进行... 详细信息

针对现有铣削振动状态辨识模型准确率不高,训练耗时较长的问题,提出基于改进MobileNetV2的铣削振动状态辨识方法。以MobileNetV2骨干结构为主干特征提取网络,联合多尺度注意力聚融层(MAFL)与层递式分类器(LC)对MobileNetV2顶层结构进行重建,从而达到模型改进目的;其次,以变分模态分解与希尔伯特变换为基础开展铣削振动状态数据预处理,并以迁移学习(TL)与Fine-tune相结合对改进模型进行训练;进而,以不同转速下变切深侧铣工艺为对象,利用改进MobileNetV2模型及多种经典分类模型对铣削振动状态进行辨识与对比分析。结果表明,改进MobileNetV2在准确率和耗时方面均具有优势,所提辨识方法更适应制造工程领域对切削状态实时认知与颤振预警的应用需求,具有较广阔的工程应用前景。

关键词：铣削振动改进 MobileNetV2 状态辨识

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名优茶智能化采摘关键技术研究进展

中国农机化学报 2024年第5期45卷 202-209,216页

作者：张巍赵帮泰杨昌敏程方平王义鹏宋乐见四川省农业机械科学研究院成都市610066

茶叶生产作为劳动密集型产业急需标准化和机械化,无论是大宗茶还是名优茶,都需要实现机械化采摘才能满足日益增长的生产需求。随着计算机视觉、人工智能、自动控制等新技术的发展,智能农机被应用到农业生产的各个方面。综合分析我国名... 详细信息

茶叶生产作为劳动密集型产业急需标准化和机械化,无论是大宗茶还是名优茶,都需要实现机械化采摘才能满足日益增长的生产需求。随着计算机视觉、人工智能、自动控制等新技术的发展,智能农机被应用到农业生产的各个方面。综合分析我国名优茶智能化采摘关键技术研究方面的最新进展,重点从嫩芽图像分割技术研究、嫩芽识别及采摘点定位技术研究方面进行介绍,指出目前研究存在分割算法鲁棒性差、识别定位精度低、机艺不融合等问题,提出通过改进算法、技术创新、宜机改良等方法提高采摘精度,旨在为实现名优茶智能化采摘提供理论参考。

关键词：名优茶智能采摘图像分割嫩芽识别采摘点定位

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