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基于改进YOLOv8和多目标跟踪的鱼苗计数方法

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农业工程学报 2024年第16期40卷 163-170页

作者：申阳王冲宇赵佳怡都令炜熊新周明刚湖北工业大学农机工程研究设计院武汉430068 湖北时瑞达重型工程机械有限公司襄阳441116

水产养殖业中鱼苗的数量检测是一个重要环节。针对传统的人工计数方法效率低、精度差、易造成鱼苗应激和损伤等问题,该研究以体长20~50 mm的草鱼苗为检测对象,提出了一种基于改进YOLOv8和多目标跟踪的小鱼苗计数方法。根据鱼苗目标小且... 详细信息

水产养殖业中鱼苗的数量检测是一个重要环节。针对传统的人工计数方法效率低、精度差、易造成鱼苗应激和损伤等问题,该研究以体长20~50 mm的草鱼苗为检测对象,提出了一种基于改进YOLOv8和多目标跟踪的小鱼苗计数方法。根据鱼苗目标小且检测速度要求高的特点,在YOLOv8算法中引入了P2小目标检测层,同时在检测头前添加GAM(global attention mechanism)注意力机制,并将目标识别损失函数优化为Inner-SIoU(inner-SCYLLA-intersection over union)损失函数以加快模型的收敛速度、提高对小目标和重叠目标的识别准确率;然后,针对检测识别到的鱼苗目标,结合多目标跟踪算法实现了一种适用于小鱼苗的跟踪计数方法。最后通过设计鱼苗计数试验平台、采集制作数据集、训练计数模型并进行计数试验验证该计数方法的优点和性能指标。试验结果表明,平均计数精度、平均绝对误差、均方根误差分别为97.16%、 3.67、 5.26,各项指标优于YOLOv5+DeepSORT、 YOLOv8+DeepSORT、 YOLOv8+StrongSORT、YOLOv8+ByteTrack、YOLOv8+BoT-SORT等方法。该研究方法能够以更快的速度和更高的准确性统计视频中小鱼苗数量,为工厂化水产养殖的鱼苗快速准确计数、生物量估计等奠定了基础。

关键词：水产养殖机器视觉鱼苗计数 YOLOv8 多目标跟踪

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基于贝叶斯优化神经网络的螺栓松动特性预测

计算机集成制造系统 2024年第3期30卷 917-925页

作者：王灿韩帅帅孙清超大连理工大学机械工程学院辽宁大连116023 江苏徐工工程机械研究院有限公司江苏徐州221004

针对螺纹松动过程影响因子多且具有典型非线性特征,预紧力衰减难以准确预测的问题,提出了一种基于贝叶斯优化神经网络的螺栓防松性能预测方法。首先建立了螺纹松动的动力学模型,并采用响应曲面法定量分析了各因子对残余预紧力的影响,确... 详细信息

针对螺纹松动过程影响因子多且具有典型非线性特征,预紧力衰减难以准确预测的问题,提出了一种基于贝叶斯优化神经网络的螺栓防松性能预测方法。首先建立了螺纹松动的动力学模型,并采用响应曲面法定量分析了各因子对残余预紧力的影响,确定了初始预紧力和振幅为影响松脱最敏感的两个因子;进一步采用贝叶斯优化算法,建立基于神经网络的螺栓残余预紧力预测模型,实现螺栓残余预紧力的精准预测,并对该模型进行了验证。结果表明:相对于三层神经网络、高斯过程回归以及支持向量机模型等,基于贝叶斯优化的神经网络预测模型的均方误差最小,且R2系数最接近1,通过试验验证,螺栓残余预紧力预测值与实际测试值误差在7%之内,验证了模型的有效性及可靠性,为螺栓可靠性防松设计奠定基础。

关键词：螺纹松动机理残余预紧力响应曲面贝叶斯算法神经网络

工程机械用聚天门冬氨酸酯聚脲底漆的附着力研究

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涂料工业 2024年第8期54卷 21-26页

作者：何护国耿资恒罗京江苏徐工工程机械研究院有限公司江苏徐州221132

针对聚天门冬氨酸酯聚脲(简称“天冬聚脲”)底漆涂层与基材表面附着力不良的问题,对涂层附着力影响因素进行分析探讨。采用喷涂法在标准低碳钢板上制备不同厚度的聚脲底漆涂层,检测涂层的附着力情况,通过定性分析涂层表面的孔隙率,并借... 详细信息

针对聚天门冬氨酸酯聚脲(简称“天冬聚脲”)底漆涂层与基材表面附着力不良的问题,对涂层附着力影响因素进行分析探讨。采用喷涂法在标准低碳钢板上制备不同厚度的聚脲底漆涂层,检测涂层的附着力情况,通过定性分析涂层表面的孔隙率,并借助电化学分析手段将孔隙率定量化,探究孔隙率与附着力的关系,并分析涂层厚度较高时涂层内应力对附着力的作用机制。结果表明:天冬聚脲底漆涂层厚度对附着力有较大的影响,合适的涂层厚度有助于提高附着力,不同涂层厚度会导致孔隙率不同,在涂层厚度较低时,涂层附着力与孔隙率成反比关系,随着涂层厚度增加到一定程度,孔隙率对涂层附着力的影响变弱,涂层内应力对附着力的影响占主导作用,从而导致涂层厚度较高时涂层附着力下降。

关键词：天冬聚脲底漆涂层厚度附着力孔隙率内应力

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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

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

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挖掘机多路阀加速寿命试验加载方式研究

湖南大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王同建兰思威陈晋市杨飞张淼淼张卫东吉林大学机械与航空航天工程学院林德液压(中国)有限公司天津工程机械研究院有限公司

为准确度量反铲液压挖掘机多路阀正常工作的可靠寿命，基于实测挖掘机挖掘作业时的载荷数据及Archard磨损方程提出两种多路阀正常工作的可靠性加速寿命预估试验方法。以20 t级反铲液压挖掘机为研究对象，首先采集液压挖掘机典型作业工... 详细信息

为准确度量反铲液压挖掘机多路阀正常工作的可靠寿命，基于实测挖掘机挖掘作业时的载荷数据及Archard磨损方程提出两种多路阀正常工作的可靠性加速寿命预估试验方法。以20 t级反铲液压挖掘机为研究对象，首先采集液压挖掘机典型作业工况下的载荷数据，并根据挖掘机作业时多路阀阀口的压力特点，从载荷数据内提取出100组典型挖掘作业循环数据。为在短时间内度量出多路阀正常工作的可靠寿命，提出了同步加载和拟实加载两种加速寿命试验方法。其中同步加载采用A/B口封堵，输入主溢流阀的额定流量，并保持恒定，在连续换向过程中，利用主溢流阀的额定压力对多路阀进行压力加载，阀芯回到中位的稳态时间通过AMESim仿真得出，并利用材料变形等因素确定各阀口的保压时间。拟实加载则是各阀口按照挖掘机进行90°回转作业时各阀口动作顺序进行加载。最后运用Archard磨损方程计算出两种加速试验的加速倍数并结合多路阀实际工作状况得出，同步加载的加速倍数更大，而拟实加载则与真实工作循环更为贴近。

关键词：多路阀可靠性寿命试验 Archard方程载荷谱

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

产融结合型企业集团合并现金流量表列报问题探讨

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财务与会计 2024年第3期 70-71页

作者：董飞李红丽徐州徐工国际发展有限公司徐州工程机械集团有限公司

产融结合是近年来我国大型企业集团重要的发展战略,很多大型企业集团为提高集团内企业资金配置效率,通过参股金融机构或设立财务公司等形式探索产融结合,促进集团可持续发展。现有会计准则对实体企业和金融企业的现金流量表列示分别有... 详细信息

产融结合是近年来我国大型企业集团重要的发展战略,很多大型企业集团为提高集团内企业资金配置效率,通过参股金融机构或设立财务公司等形式探索产融结合,促进集团可持续发展。现有会计准则对实体企业和金融企业的现金流量表列示分别有具体规范,但对于同时存在实体和金融两种不同类型业务的产融结合型企业集团的合并现金流量表列示没有明确规定,尤其是该类企业经营活动现金流量和投资活动现金流量的分类不够清晰。

关键词：产融结合大型企业集团实体企业金融机构合并现金流量表资金配置效率会计准则经营活动现金流量

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排水机器人水泵变幅机构铰点位置多目标优化

机械设计与研究 2024年第1期40卷 79-83页

作者：李金川张勇丁鑫王国宝江苏徐工工程机械研究院有限公司江苏徐州221004

阐述一种排水机器人新型水泵变幅机构的工作原理。针对方案样机的水泵变幅机构运动过程中驱动油缸大小腔受力过大的问题,利用D-H齐次变换矩阵建立水泵变幅机构的运动学和静力学模型。根据油缸闭锁力和驱动力不同的特点,提出确定水泵变... 详细信息

阐述一种排水机器人新型水泵变幅机构的工作原理。针对方案样机的水泵变幅机构运动过程中驱动油缸大小腔受力过大的问题,利用D-H齐次变换矩阵建立水泵变幅机构的运动学和静力学模型。根据油缸闭锁力和驱动力不同的特点,提出确定水泵变幅机构关键铰点位置的多目标优化计算方法,对水泵变幅机构的关键铰点位置进行优化设计,利用动力学软件进一步验证优化计算模型。研究结果表明:优化后主油缸的最大拉力降幅达16.3%、最大推力降幅达16.6%,油缸受力分布趋于合理;所提出的水泵变幅机构计算模型正确;优化方法具有收敛速度快、稳定性好等特点;水泵变幅机构优化计算结果为方案样机改进提供了依据。

关键词：水泵变幅机构排水机器人铰点位置 D-H齐次变换多目标优化