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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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航空电子设备安装支架的刚度与频率优化设计

航空工程进展 2024年第2期15卷 134-141页

作者：刘嘉张利娟陈小丽罗文东吴江重庆航天职业技术学院航空机电工程学院重庆400021

航空电子设备用于飞行中的数据采集,通常使用安装支架固定于机头雷达罩,研究安装支架的刚度和一阶频率性能,避免设备支架在飞行过程中出现塑性变形和共振现象,对提高飞行稳定性具有重要的工程意义。在惯性载荷下对安装支架进行静强度和... 详细信息

航空电子设备用于飞行中的数据采集,通常使用安装支架固定于机头雷达罩,研究安装支架的刚度和一阶频率性能,避免设备支架在飞行过程中出现塑性变形和共振现象,对提高飞行稳定性具有重要的工程意义。在惯性载荷下对安装支架进行静强度和模态分析,采用一种灵敏度分析方法确定安装支架的设计变量,以结构总质量最小为优化目标,在保证安装支架的刚度和一阶模态性能的前提下对支架各个构件的厚度进行优化设计,并对优化后的安装支架结构进行振动试验。结果表明:优化后的安装支架结构刚度基本保持不变,一阶频率提高了18.09%,质量减少了19.33%,改进设计满足设备安装要求。

关键词：安装支架静强度刚度模态分析优化设计

基于时序分析与前馈PID的温室电动拖拉机旋耕稳定性研究

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农业机械学报 2024年

作者：杨杭旭周俊齐泽中孙晨阳赖国梁南京农业大学工学院金华职业技术学院机电工程学院

针对温室小型农机对地面平整度敏感，微小的地面起伏便会造成机具俯仰的情况，基于课题组已开发的温室电动拖拉机，将基于时间序列分析的角度预测方法引入前馈PID控制（Angle prediction and feedforward PID，APF-PID），解决了温室旋... 详细信息

针对温室小型农机对地面平整度敏感，微小的地面起伏便会造成机具俯仰的情况，基于课题组已开发的温室电动拖拉机，将基于时间序列分析的角度预测方法引入前馈PID控制（Angle prediction and feedforward PID，APF-PID），解决了温室旋耕作业中因机具俯仰而出现的响应性差、耕深不稳定和功率突变的问题。首先，搭建了温室电动拖拉机旋耕作业的功率模型，并建立了俯仰角-耕深的转换矩阵，得到了旋耕系统实际耕深的转换值；其次，采用时间序列分析预测机身俯仰角，并作为旋耕系统的扰动输入；然后，结合耕深的转换值和预测得到的扰动，采用APF-PID控制器调节旋耕系统的提升机构，将旋耕机维持在目标耕深；最后，在温室内未旋耕和已旋耕的两种地块进行实车试验。结果表明：俯仰角时序预测模型的相关系数可达0.9832；APF-PID控制的控制性能优于PID控制，在目标耕深6 cm的测试路面中，APF-PID在两种试验地块上的平均耕深分别为6.47 cm和6.44 cm，均方根误差为0.80 cm和0.72 cm，绝对平均误差为0.67 cm和0.58 cm，耕深稳定性系数为89.95%和91.30%，消耗的总能量较PID控制分别降低4.18%和19.13%，较好地实现了温室电动拖拉机旋耕稳定性控制，满足温室作业需求。

关键词：电动拖拉机温室旋耕作业前馈PID 角度预测

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面向螺旋锥齿轮的主动设计与加工方法研究

机械设计与制造 2024年

作者：李增彬郭明谦河南科技大学机电工程学院新乡职业技术学院

针对面铣螺旋锥齿轮的设计和制造，建立了基于自由曲面机床的加工方法的数学模型，在自由曲面机床上采用工件轴固定的方法完成螺旋锥齿轮铣削的主动设计和制造。以啮合性能参数为输入变量，建立了齿轮啮合的数学模型，并根据设计的接触... 详细信息

针对面铣螺旋锥齿轮的设计和制造，建立了基于自由曲面机床的加工方法的数学模型，在自由曲面机床上采用工件轴固定的方法完成螺旋锥齿轮铣削的主动设计和制造。以啮合性能参数为输入变量，建立了齿轮啮合的数学模型，并根据设计的接触属性对齿轮齿面进行了主动设计。除了传统方法控制的每个小齿轮侧面平均接触点的一阶和二阶参数外，该方法还可以同时保证小齿轮常用驱动侧面上的每个接触路径点，避免了工件轴运动精度差造成的误差和制造难度。最后，通过齿面接触分析（TCA）和滚动试验对该方法进行了有效验证。

关键词：螺旋锥齿轮主动设计齿轮副接触属性

基于双模型混合的电动汽车SOC和剩余里程估计

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电工电能新技术 2024年第7期 23-31页

作者：张怀志林文文张岳君项薇宁波大学机械工程与力学学院浙江工商职业技术学院机电工程学院

为了缓解电动汽车车主里程焦虑的问题，本文提出了一种基于滤波器和神经网络混合的电动汽车荷电状态(SOC)估计方法，该方法可以准确估计电动汽车SOC和剩余里程。首先，利用降维算法和分类算法从实车数据集中分离出5类能够反映车辆能耗... 详细信息

为了缓解电动汽车车主里程焦虑的问题，本文提出了一种基于滤波器和神经网络混合的电动汽车荷电状态(SOC)估计方法，该方法可以准确估计电动汽车SOC和剩余里程。首先，利用降维算法和分类算法从实车数据集中分离出5类能够反映车辆能耗的驾驶行为作为模型输入的一部分。其次，搭建卡尔曼滤波和双层双向长短时记忆神经网络结合的混合模型，该模型可以降低实时数据的噪声，并结合历史数据计算电动汽车SOC和剩余里程。最后将不同的模型输入特征和模型结构作对比，证明提出方法具有较高的精度。

关键词：电动汽车 SOC估计剩余里程估计驾驶行为分析深度学习卡尔曼滤波

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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

热处理工艺对挤压7175铝合金组织性能的影响

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锻压技术 2024年第2期49卷 234-240页

作者：师晓宁刘一笑廊坊燕京职业技术学院机电工程系河北廊坊065200 河北科技大学材料科学与工程学院河北石家庄050018

探究了不同压力(0、25、50和75 MPa)下挤压铸造对7175铝合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明:相较于非压力铸造,挤压铸造的显微组织更为致密、缺陷更少;7175铝合金在120和180℃时效处理后,硬度和沉淀相的数量随着压力的增加而增加... 详细信息

探究了不同压力(0、25、50和75 MPa)下挤压铸造对7175铝合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明:相较于非压力铸造,挤压铸造的显微组织更为致密、缺陷更少;7175铝合金在120和180℃时效处理后,硬度和沉淀相的数量随着压力的增加而增加;挤压铸造进一步提高了7175铝合金的耐热性,这主要是由于晶粒细化效应。在120℃+130 min时效处理时,由于凝固时间缩短,挤压铸造7175铝合金的磨损损失量相较于非压力铸造显著减少,最终获得高密度的析出物、细小晶粒和均匀分布的共晶组织。本研究为7175铝合金的制备工艺和性能优化提供了重要的支持与参考。

关键词： 7175铝合金挤压铸造磨损失重非压力铸造冷却速度凝固组织

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增强现实环境下装配操作感知方法研究

机械科学与技术 2024年第2期43卷 297-304页

作者：梁剑斌何汉武吴悦明胡兆勇徐梓麒广东工业大学机电工程学院广州510006 广东工贸职业技术学院广州510006

现有的自然虚拟装配操作交互模型对双手协同操作和单步操作工作量的表达存在不足,针对这个问题,提出增强现实装配操作感知模型,实现机械装配操作参数化表达。提出基于装配运动特征的虚拟物体位姿计算方法,建立模型的真实手部元素与被操... 详细信息

现有的自然虚拟装配操作交互模型对双手协同操作和单步操作工作量的表达存在不足,针对这个问题,提出增强现实装配操作感知模型,实现机械装配操作参数化表达。提出基于装配运动特征的虚拟物体位姿计算方法,建立模型的真实手部元素与被操作虚拟物体元素的运动关联,满足模型对虚拟物体位姿求解的需求。提出基于模型元素的模型关键状态计算方法,满足模型运行需求。开发了应用案例,实验表明,模型可表达五种常见装配操作,满足装配培训需求。

关键词：装配操作感知装配运动特征虚拟装配增强现实

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