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互联网+时代下混合式教学模式在工业机器人轨迹绘制实训项目的应用与实践

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中国教育技术装备 2024年第4期 137-142页

作者：蒋莉李清江徐丽春遵义职业技术学院机电与信息工程系贵州遵义563000

以工业机器人绘图工作站绘制党旗图案为例,采用“互联网+”时代下的混合式教学模式设计出工业机器人轨迹绘制实训项目。介绍了项目设备、工作流程,给出了项目目标、实施步骤和评分标准,并对项目进行了总结,特别在项目实施过程中,充分利... 详细信息

以工业机器人绘图工作站绘制党旗图案为例,采用“互联网+”时代下的混合式教学模式设计出工业机器人轨迹绘制实训项目。介绍了项目设备、工作流程,给出了项目目标、实施步骤和评分标准,并对项目进行了总结,特别在项目实施过程中,充分利用线上线下教学资源,融入课程思政,通过现场示教和离线编程两种不同实施流程对比,使学生系统掌握工业机器人轨迹绘制工作站的设计流程、仿真工作站的搭建、程序的设置与仿真、程序修正和程序导出运行等教学目标,提高了实训设备使用率,高效完成教学任务。

关键词：绘图工作站互联网+ 混合式教学模式示教编程离线仿真

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电动汽车行驶稳定性模型预测控制仿真研究

机械设计与制造 2024年第5期399卷 46-49,55页

作者：曲海成王明绪何健孙宁辽宁工程技术大学软件学院辽宁阜新125105 郑州大学信息工程学院河南郑州450001 罗定职业技术学院信息工程系广东罗定527200

为了提高电动汽车行驶的稳定性,提出了一种集成的汽车和车轮稳定性控制系统,并对汽车行驶的稳定性控制效果进行仿真。创建电动汽车模型简图,给出电动汽车动力学方程式。采用模型预测控制技术,设计了一种集成的汽车和车轮稳定性控制器。... 详细信息

为了提高电动汽车行驶的稳定性,提出了一种集成的汽车和车轮稳定性控制系统,并对汽车行驶的稳定性控制效果进行仿真。创建电动汽车模型简图,给出电动汽车动力学方程式。采用模型预测控制技术,设计了一种集成的汽车和车轮稳定性控制器。采用MATLAB软件对电动汽车横摆角速度、行驶速度和侧滑角进行仿真,与无模型预测控制器输出结果进行对比。结果显示:采用无模型预测控制器,电动汽车横摆角速度、行驶速度跟踪误差较大,振动幅度较大,产生的侧滑角较大。采用模型预测控制器,电动汽车横摆角速度、行驶速度跟踪误差较小,振动幅度较小,产生的侧滑角较小。采用模型预测控制器,能够提高电动汽车行驶的稳定性,避免汽车在突然转弯时发生侧翻现象。

关键词：模型预测控制汽车横摆角速度速度侧滑角仿真

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智能园艺剪枝机器人的设计

轻工科技 2024年第1期40卷 105-108,133页

作者：陆叶邓铭茂名职业技术学院机电信息系广东茂名525000

本文针对我国目前园艺果树枝条修剪以人工为主、劳动强度大、效率低、人力成本较高、严重制约我国水果产业高质量发展的问题,在分析国内外剪枝机器人发展现状的基础上,提出设计一种智能剪枝机器人。首先利用UG软件进行剪枝机器人的结构... 详细信息

本文针对我国目前园艺果树枝条修剪以人工为主、劳动强度大、效率低、人力成本较高、严重制约我国水果产业高质量发展的问题,在分析国内外剪枝机器人发展现状的基础上,提出设计一种智能剪枝机器人。首先利用UG软件进行剪枝机器人的结构设计、三维建模;其次对剪枝机器人的控制系统硬件平台进行开发,设计多通道遥控远程控制和微型机自动控制两种控制方式,利用前后双无线图传系统进行图像采集、识别和传输;最后设计剪枝机器人控制系统方案。通过研制剪枝机器人样机并进行剪枝测试,试验证明,该剪枝机器人性能稳定,提高了剪枝效率,降低了劳动强度,具有推广和应用价值,并为同类的园艺智能化设备的研究提供了参考。

关键词：智能园艺剪枝机器人

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单轨吊起吊马达同步控制联合仿真分析

液压与气动 2024年第3期48卷 43-50页

作者：沈宗果张锐丽吴凯南阳农业职业学院数字信息中心河南南阳473000 宜宾职业技术学院现代制造工程系四川宜宾644003 成都理工大学机电工程学院四川成都610059

为了提高单轨吊起吊液压系统面对偏载启动、负载突变和系统调速时的自适应性,更好地满足单轨吊智能化远程控制需求,提出一种基于BP-PID控制的单轨吊液压起吊同步控制系统。首先,分析液压系统原理,并分析转速控制原理和同步控制策略;其次... 详细信息

为了提高单轨吊起吊液压系统面对偏载启动、负载突变和系统调速时的自适应性,更好地满足单轨吊智能化远程控制需求,提出一种基于BP-PID控制的单轨吊液压起吊同步控制系统。首先,分析液压系统原理,并分析转速控制原理和同步控制策略;其次,分析BP神经网络原理并设计BP-PID控制器;最后运用AMESim和MATLAB/Simulink建立液压系统模型和同步控制器模型,并与PID控制进行比较分析系统偏载启动特性、抗负载突变特性和系统调速特性。仿真结果表明:偏载启动时,系统采用BP-PID控制能够有效降低起吊马达超调量和最大同步误差,减少系统响应时间;负载突变时,系统采用BP-PID控制能够有效降低系统最大同步误差,减少系统响应时间,使系统具有更好的鲁棒性;调速时,系统采用BP-PID控制,无论目标转速增加还是减少,都能有效降低起吊马达超调量,减少系统响应时间。

关键词：单轨吊起吊马达 BP-PID AMESim MATLAB 联合仿真

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一种液驱冷轧机辊热凸度动态SVR预测模型

机械设计与制造 2024年第4期398卷 181-184页

作者：车智峰张小菊王国强新乡职业技术学院电子信息系河南新乡453000 河南理工大学计算机科学与技术学院河南郑州450000 河南英科传感技术有限公司河南郑州450000

辊热凸度是当轧件发生变形或因摩擦作用生成热量而引起轧辊温度上升并由此产生轧辊外形尺寸改变的现象。为了降低液驱冷带轧机辊随温度的变化影响,综合分析了辊热凸度因素引起的变形效果差异性。选择液驱轧机作为测试对象,从热凸度作用... 详细信息

辊热凸度是当轧件发生变形或因摩擦作用生成热量而引起轧辊温度上升并由此产生轧辊外形尺寸改变的现象。为了降低液驱冷带轧机辊随温度的变化影响,综合分析了辊热凸度因素引起的变形效果差异性。选择液驱轧机作为测试对象,从热凸度作用原理方面考虑,同时根据实际获得的监测参数探讨了辊热凸度情况受到外部因素的影响程度。建立基于支持向量机的液驱冷带轧机辊热凸度动态预测模型,该模型结构较简单,并且可以获得优异的性能。对于辊热凸度的预测表现出了明显的优势。利用SVR模型以及交叉验证的方式确定参数,结果形成了一致的变化趋势与周期性特征。拟合优度与均方根误差分别为0.84与0.0153,获得了较理想的预测性能。该研究对提高板材的控制精度以及轧机节能具有较好的实际指导意义。

关键词：冷带轧机辊热凸度支持向量机动态预测

基于3D视觉的全自动鞋底涂胶系统设计与实现

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机电工程技术 2024年第6期53卷 97-99,177页

作者：张星徐维雄福建湄洲湾职业技术学院智能制造工程系福建莆田351100

为了解决鞋底上胶成本高,效率低,设备昂贵等问题,以鞋底涂胶工艺为研究对象,设计了基于3D视觉的全自动鞋底涂胶系统,提出集成3D深度学习视觉算法。通过设计合理的视觉系统,获取鞋底的点云,分析鞋底点云的重要属性,提取鞋底的关键信息。... 详细信息

为了解决鞋底上胶成本高,效率低,设备昂贵等问题,以鞋底涂胶工艺为研究对象,设计了基于3D视觉的全自动鞋底涂胶系统,提出集成3D深度学习视觉算法。通过设计合理的视觉系统,获取鞋底的点云,分析鞋底点云的重要属性,提取鞋底的关键信息。通过相机拍照,从点云中提取特征值,形成特征向量,并通过控制器,将特征向量即机器人的涂胶状态传送到机器手臂,为机器人自动化涂胶提供数据支撑。结果表明:基于3D视觉的全自动鞋底涂胶系统能提升鞋底涂胶自动化水平,使得鞋底涂胶系统不再受限于涂胶工艺的约束,提高了适用范围,有利于实现产业升级,提升鞋业竞争力。

关键词： 3D视觉全自动涂胶

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改进粒子群算法的机器人避障偏差控制方法

机械设计与制造 2024年第6期400卷 294-299页

作者：王鸿铭赵艳忠平顶山工业职业技术学院河南平顶山467001 河南大学信息化管理办公室河南开封475000

为针对巡检机器人避障偏差进行良好控制,提升避障效果,提出改进粒子群算法的机器人避障偏差控制方法设计。先分析巡检机器人正向动力学和逆向动力学,获取双走轮坐标系下机器人的运动情况,建立机器人运动学方程。然后以此为基础,在双走... 详细信息

为针对巡检机器人避障偏差进行良好控制,提升避障效果,提出改进粒子群算法的机器人避障偏差控制方法设计。先分析巡检机器人正向动力学和逆向动力学,获取双走轮坐标系下机器人的运动情况,建立机器人运动学方程。然后以此为基础,在双走轮坐标系中,通过改进粒子群算法确定巡检机器人全局避障最优路径,采用改进人工势场法完成局部避障路径规划,最后采用前馈补偿控制器为动力学方程和最优路径建立动态补偿,根据控制器输出的训练结果,实现巡检机器人避障偏差自动控制。实验结果表明:所提方法避障规划能力及避障运动控制能力均较强,避障偏差控制效果好,具有一定应用价值。

关键词：巡检机器人动力学方程粒子群算法前馈补偿控制器避障偏差控制

雪花形二维耦合振动夹心式压电超声换能器的设计

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振动与冲击 2024年第8期43卷 287-293,302页

作者：许龙王威震龚涛李果赵伦周光平梁召峰中国计量大学理学院杭州310018 深圳职业技术大学智能制造技术研究院广东深圳518055 西安邮电大学西安市先进控制与信息处理重点实验室西安710121

为了实现单个换能器的多方向超声辐射,提出了一种新型的雪花形二维耦合振动夹心式压电超声换能器,它由正六棱柱形金属块、6组压电陶瓷晶堆和6个金属盖板组成。基于耦合振动理论和力电类比原理建立了换能器等效电路模型,推导了其共振与... 详细信息

为了实现单个换能器的多方向超声辐射,提出了一种新型的雪花形二维耦合振动夹心式压电超声换能器,它由正六棱柱形金属块、6组压电陶瓷晶堆和6个金属盖板组成。基于耦合振动理论和力电类比原理建立了换能器等效电路模型,推导了其共振与反共振频率方程。通过等效电路法、有限元法和试验研究了换能器的二维耦合振动特性。结果表明:当压电陶瓷晶堆越靠近正六棱柱形金属块时,换能器的有效机电偶合系数越高;随着换能器轴向尺寸的增加纵向耦合共振频率降低;在纵向耦合共振模式下,换能器的6个输出端均可输出一致的纵向位移振幅;等效电路法、有限元仿真和试验测试取得了较为一致的结果。该研究结果为该类换能器的工程应用提供了简明设计理论,研究成果有望应用于多维超声加工、多向超声辐射等领域。

关键词：夹心式压电换能器等效电路法耦合振动振动模态

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改进YOLO6D的目标姿态估计算法

组合机床与自动化加工技术 2024年第6期 81-85页

作者：沈中华李涵程虎强甘增康桂林理工大学机械与控制工程学院桂林541000 深圳职业技术大学智能制造技术研究院深圳518055

针对三维空间下被遮挡和弱纹理目标物难以进行精确姿态估计的问题,提出了一种基于改进YOLO6D的目标姿态估计算法。首先,引入残差网络结构,解决了神经网络层数增加带来的梯度问题并加快模型收敛;其次,加入空间金字塔池化(SPP-CSP)模块使... 详细信息

针对三维空间下被遮挡和弱纹理目标物难以进行精确姿态估计的问题,提出了一种基于改进YOLO6D的目标姿态估计算法。首先,引入残差网络结构,解决了神经网络层数增加带来的梯度问题并加快模型收敛;其次,加入空间金字塔池化(SPP-CSP)模块使网络充分利用多尺度特征图信息来增强对目标物的特征提取。实验结果显示,改进后的网络在自建数据集上整体指标2D重投影上升了6.68%,5 cm5°上升了6.05%,在官方数据集Occlusion LineMOD上整体精度上升了8.74%,有效提高了目标姿态估计的整体检测性能。

关键词： 6D姿态估计卷积神经网络遮挡特征提取