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深度学习算法下的采摘机器人系统优化研究

农机化研究 2024年第4期46卷 58-62页

作者：张军凯李欣韩俊先赵娟程龙雪河北机电职业技术学院电气工程系河北邢台054000

为了实现苹果采摘的自动化,基于图像深度学习算法,对采摘机器人系统进行优化设计。首先,采用高斯滤波的方法,对摄像头采集的图像进行滤波处理;其次,在VGG16深度学习网络算法的基础上,增加区域推荐学习网络,进而减少识别样本容量,提高识... 详细信息

为了实现苹果采摘的自动化,基于图像深度学习算法,对采摘机器人系统进行优化设计。首先,采用高斯滤波的方法,对摄像头采集的图像进行滤波处理;其次,在VGG16深度学习网络算法的基础上,增加区域推荐学习网络,进而减少识别样本容量,提高识别率;再次,采用单目视觉系统和激光测距器,实现目标苹果的图像坐标向实际空间坐标的转化,并采用双反馈系统实现采摘机械臂控制;最后,对系统进行测试。结果表明:系统具有良好的目标识别精度和机械臂控制精度。

关键词：采摘机器人改进型深度学习网络高斯滤波视觉定位

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基于双传感器的枕式包装机速度自动调节系统

传感技术学报 2024年第1期37卷 177-182页

作者：刘英会张宗彩朔州职业技术学院能源与资源工程系山西朔州036000 西北工业大学机电学院陕西西安710072

包装机速度调节系统存在进入稳态耗时长、稳态误差大和调节精度低的问题,导致产品破损率高,提出基于双传感器的枕式包装机速度自动调节系统。系统硬件采用温度传感器和位置传感器,结合可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,P... 详细信息

包装机速度调节系统存在进入稳态耗时长、稳态误差大和调节精度低的问题,导致产品破损率高,提出基于双传感器的枕式包装机速度自动调节系统。系统硬件采用温度传感器和位置传感器,结合可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)转换和调配各个机构的速度,实现包装机速度自动调节;系统软件采用等时间原则,确定包装盒传输到封端位置和温度的时间,从而匹配速度,根据齿轮传动原理确定速度变化量,实现枕式包装机速度自动调节。实验结果表明,设计系统进入稳态的耗时仅为20 s,包装破损率均低于7.5%,该系统减小了超调量、缩短耗时、提高控制精度,降低了不同尺寸产品包装破损率,具有较好的通用性和可靠性。

关键词：速度自动调节位置传感器 PLC控制器人机交互温度传感器

餐厨垃圾水解液强化低C/N废水生物除磷的探究

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水处理技术 2024年第2期50卷 99-104页

作者：王英姚宏山西职业技术学院建筑工程系山西太原030006 北京交通大学土建学院北京100044

针对城镇废水碳源不足,传统强化生物除磷(EBPR)工艺运行效率不佳的现状,开展了餐厨垃圾水解液作补充碳源强化EBPR的探究并解析相关机制。结果表明,餐厨垃圾水解液作补充能强化EBPR性能。在稳定期,氨氮、总氮(TN)及溶解性磷酸盐(SOP)的... 详细信息

针对城镇废水碳源不足,传统强化生物除磷(EBPR)工艺运行效率不佳的现状,开展了餐厨垃圾水解液作补充碳源强化EBPR的探究并解析相关机制。结果表明,餐厨垃圾水解液作补充能强化EBPR性能。在稳定期,氨氮、总氮(TN)及溶解性磷酸盐(SOP)的去除效率分别高达92.6%~96.8%、93.5%、68.5%和94.2%~99.6%,高于乙酸盐作补充碳源组和空白组。餐厨垃圾水解液作补充碳源促进了胞外聚合物(EPS)合成,并提高了蛋白质和多糖含量,提高了胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯(PHA)含量,但对糖原质含量影响不明显。餐厨垃圾水解液作补充碳源能提高EBPR内关键酶多聚磷酸酶、多聚磷酸激酶及脱氢酶的活性,此外,提高Proteobacteria和Bacteroidetes的相对丰度。研究结果为餐厨垃圾的资源化利用及水污染控制提供了一定借鉴。

关键词：餐厨垃圾水解液强化生物除磷胞外聚合物微生物

考虑需求响应的微网群分布式日前经济优化调度

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电力系统及其自动化学报 2024年

作者：张家祥潘秋萍郑州铁路职业技术学院电气工程学院

为解决微电网群在优化调度中不同子网间存在的利益冲突问题，提出一种计及需求响应和电能交易的微网群分布式日前经济优化调度方法。首先分别将子微网用户和微网群经营者视为两类不同利益主体，构建双层微网群经济优化调度模型。然后，... 详细信息

为解决微电网群在优化调度中不同子网间存在的利益冲突问题，提出一种计及需求响应和电能交易的微网群分布式日前经济优化调度方法。首先分别将子微网用户和微网群经营者视为两类不同利益主体，构建双层微网群经济优化调度模型。然后，提出一种基于目标级联法的微网群分布式日前经济优化调度算法以实现模型的解耦和并行优化求解。最后通过算例对所提方法进行验证，结果表明所提方法能有效降低微网群整体经济调度成本。

关键词：微电网群日前经济优化调度利益主体需求响应目标级联法

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黏性阻尼隔振装置性能仿真及冲击实验

机械设计与研究 2024年第2期40卷 102-104,112页

作者：原慧军王雨川山西机电职业技术学院电气工程系山西长治046011 山西大同大学煤炭工程学院山西大同037009

为了提高隔振设备应对冲击的能力,开发了一种具有黏性阻尼器的隔振装置。黏性阻尼器受到外界冲击作用下趋势活塞运动,在孔缩效应趋势下形成的阻尼力使得冲击能量被耗散,进而实现隔振的目标。仿真分析结果表明:伴随阻尼孔尺寸的不断增加... 详细信息

为了提高隔振设备应对冲击的能力,开发了一种具有黏性阻尼器的隔振装置。黏性阻尼器受到外界冲击作用下趋势活塞运动,在孔缩效应趋势下形成的阻尼力使得冲击能量被耗散,进而实现隔振的目标。仿真分析结果表明:伴随阻尼孔尺寸的不断增加,阻尼力呈现逐渐减小趋势。当孔径尺寸从2 mm增加到3 mm时,阻尼力峰值急剧下降,体现出强烈变化特点。实验验证结果表明:伴随载荷提升,相对位移及加速度的误差都反映出单调增加的特征。在输入载荷低于60 g的条件下,仿真误差都在5%以下,仿真结果保持高度一致。该黏性阻尼器中减压阀能够避免出现阻尼力过大的问题,可以维持较强的性能,该研究为液压隔振装置理论研究奠定了良好的理论基础,可以拓宽到其它的减震领域。

关键词：隔振装置黏性阻尼器冲击减压阀

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灌溉机器人全覆盖路径规划方法

节水灌溉 2024年

作者：王臻卓陈金林任婷婷杨科科任宁宁河南工业职业技术学院自动化工程学院山西大学电力与建筑学院河南理工大学电气工程与自动化学院

灌溉机器人全覆盖行动的各个任务具有较为明显的空间并行性，随着全覆盖范围扩大，在对覆盖区域进行分解阶段，需要充分考虑将整个区域空间分解为哪些区域。但是，灌溉机器人受到视觉感知区域限制，准确匹配和衔接路块间最近端点的难度... 详细信息

灌溉机器人全覆盖行动的各个任务具有较为明显的空间并行性，随着全覆盖范围扩大，在对覆盖区域进行分解阶段，需要充分考虑将整个区域空间分解为哪些区域。但是，灌溉机器人受到视觉感知区域限制，准确匹配和衔接路块间最近端点的难度较大，导致局部路点的连通和线路衔接出现差错，难以有效全覆盖。为了有效解决这一问题，提出一种灌溉机器人全覆盖路径规划方法。通过快速搜索随机算法展开需要覆盖区域的边界检测，考虑视觉传感器的感知范围受限因素，采用灰度质心法展开区域视图边界提取，根据提取结果建立地图。在地图上建立线段序列，通过曼哈顿最小距离原则连接地图上的部分路径线段，形成多个弓形线路块。使用分治算法匹配和衔接各个弓形线路块间最近端点对，引入改进A*算法对全局以及局部路点的连通和线路衔接，实现灌溉机器人的全覆盖路径规划。实验结果表明：针对简单灌溉区域，该方法的路径重复率为0.041%，灌溉覆盖率为98.90%；针对复杂灌溉区域，该方法的路径重复率为0.017%，灌溉覆盖率为99.87%。这说明针对不同的灌溉环境，该方法均可以实现理想的路径规划，不仅可以最大限度地实现全覆盖，并有效地减少路径冗余程度，可以获取理想的灌溉机器人全覆盖路径规划方案。

关键词：灌溉机器人全覆盖线路路径规划快速搜索随机算法边界提取分治算法

产教融合共同体建设:形态演进、现实审视与路径优化

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中国职业技术教育 2024年第3期 21-27页

作者：汤慧芹周斌常州机电职业技术学院常州机电职业技术学院电气工程学院党总支

打造产教融合共同体是深化现代职业教育体系建设改革、推动产业结构调整升级、促进经济社会发展的重要途径。通过分析产教融合组织形态演进历程发现,产教融合共同体形态从初级阶段的项目合作式向着未来阶段的生态圈型共同体演进。针对... 详细信息

打造产教融合共同体是深化现代职业教育体系建设改革、推动产业结构调整升级、促进经济社会发展的重要途径。通过分析产教融合组织形态演进历程发现,产教融合共同体形态从初级阶段的项目合作式向着未来阶段的生态圈型共同体演进。针对产教融合共同体建设中的现实问题,需要在加强产教融合共同体建设的政策供给和财政支持、鼓励和引导产教融合共同体的组织变革、建立高效的信息交流平台和沟通协调机制、推进实体化运行和市场化运作等方面积极行动,促进产教融合共同体的健康发展,实现建设职教强国的战略目标。

关键词：产教融合共同体形态演进现实审视路径优化

机械应力影响环氧树脂绝缘电树枝劣化研究进展

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高压电器 2024年第4期60卷 24-32页

作者：张莹宋慧欣王冬梅孔晓晓杜伯学国网冀北电力有限公司技能培训中心河北保定071051 保定电力职业技术学院河北保定071051 天津大学电气自动化与信息工程学院天津300721

环氧树脂凭借其优异的电气绝缘、耐热与机械性能以及良好的可塑性,被广泛应用于支撑绝缘子、绝缘拉杆等电气设备绝缘部件。随着电气设备电压等级的提高,环氧树脂绝缘部件运行工况日趋严苛,机械应力带来的绝缘失效问题更为突出。根据国... 详细信息

环氧树脂凭借其优异的电气绝缘、耐热与机械性能以及良好的可塑性,被广泛应用于支撑绝缘子、绝缘拉杆等电气设备绝缘部件。随着电气设备电压等级的提高,环氧树脂绝缘部件运行工况日趋严苛,机械应力带来的绝缘失效问题更为突出。根据国内外参考文献,文中综述了机械应力下环氧树脂电树枝劣化引发绝缘击穿现象的研究进展。根据环氧树脂承受应力的不同,介绍了拉伸、压缩应力下电树枝生长的形貌特征,总结了温度工况下机械应力对电树枝生长的影响规律。基于环氧树脂分子链的物理微观结构与电荷输运特性,从能量角度探讨了绝缘材料在机械应力下的电树枝劣化机理。阐述了电气设备环氧绝缘部件的电树枝研究的关键问题与解决思路,为开发高绝缘性能的环氧树脂绝缘材料提供了参考。

关键词：环氧树脂拉伸应力压缩应力温度梯度电树枝绝缘击穿

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风化煤与褐煤转化生物甲烷的差异性分析

煤炭科学技术 2024年第3期52卷 291-299页

作者：张双斌赵树峰郭红玉简阔晋城职业技术学院矿业工程系山西晋城048026 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 太原科技大学能源与材料工程学院山西晋城048011

为查明风化煤与褐煤生物甲烷生成量差别的内在原因,分别选取风化煤和褐煤,以富集驯化的菌液为菌种来源,通过生物产气模拟,红外光谱、X射线光电子能谱、16srRNA测试、扫描电镜测试来分析风化煤与褐煤生物产气量差异性的内在机制。结果表... 详细信息

为查明风化煤与褐煤生物甲烷生成量差别的内在原因,分别选取风化煤和褐煤,以富集驯化的菌液为菌种来源,通过生物产气模拟,红外光谱、X射线光电子能谱、16srRNA测试、扫描电镜测试来分析风化煤与褐煤生物产气量差异性的内在机制。结果表明:褐煤的生物产气潜力(7.63 mL/g)大于风化煤(3.24 mL/g);褐煤相比于风化煤,在产气过程中各类基团脱落明显,芳香类物质更多的被转化为小分子量的其它物质,同时酚碳或醚碳(C—O)氧化更加明显,有利于形成更多的小分子有机酸类物质;褐煤相较于风化煤在生物产气过程中表面侵蚀较严重,出现了较多的孔裂隙,使得有机质能够从这些孔隙中析出,有利于微生物进一步利用产气;褐煤中细菌和古菌多样性低于风化煤,但主要功能菌群占比较大,细菌中Macellibacteroides属和Lysinibacillus属占比达68.05%,古菌中Methanosarcina属和Methanobacterium属占比达89.99%,远大于风化煤,对煤中有机质的降解利用起到积极作用,能为后续产甲烷菌提供原料,因此褐煤更有利于被微生物利用产生物甲烷;风化煤的甲烷代谢类型为甲基类营养性区别于褐煤的氢营养型;在褐煤中微生物能够更好的利用乙酸作为碳源、葡萄糖和糖原能够被有效降解为丙酮酸,氧化(还原性)强,并产生供生化反应所需的ATP。研究结果为风化煤与褐煤产气差异机制提供理论参考,为今后风化煤与褐煤生物甲烷化利用提供现实意义。

关键词：生物甲烷风化煤褐煤物化特征菌群变化