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基于视觉定位与虚拟现实技术的机器人遥操作研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2025年第1期58卷 36-46页

作者：林子骜肖聚亮赵炜刘海涛龙晖午牛一凡天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300350 北京新风航天装备有限公司北京100854

机器人遥操作,即人类操作者通过远程控制设备操纵机器人完成任务,实现了机器人的执行能力和人类操作者在非结构化环境中的决策能力的融合,已被广泛应用于各种工作要求复杂且对人类有潜在危险的领域.高效遥操作的关键因素之一在于能否为... 详细信息

机器人遥操作,即人类操作者通过远程控制设备操纵机器人完成任务,实现了机器人的执行能力和人类操作者在非结构化环境中的决策能力的融合,已被广泛应用于各种工作要求复杂且对人类有潜在危险的领域.高效遥操作的关键因素之一在于能否为操作者提供良好的临场感,临场感取决于操作者对远程环境的身临其境的感知(视觉、触觉等感官反馈)以及对远程机器人精准、直观的控制.本文提出了一种基于视觉定位与虚拟现实技术的机器人遥操作方法,重建并传输远程场景的静态点云模型,利用Gen6D位姿估计算法根据RGB数据自动检测远程场景中的物体,然后将检测到的物体位姿信息传输到Unity虚拟现实场景中,定位虚拟物体,从而取代物体的点云模型.充分发挥虚拟现实的固有优势,沉浸式可视化重建后的远程场景,利用Unity物理引擎驱动虚拟物体,提高操作者的临场感.其次,提出一种人机解耦的信息物理(cyber-physical)映射模型,将操作者与远程机器人的控制回路解耦,消除了时延对遥操作的影响.最后,提出一种基于虚拟现实空间的自适应位置增量映射算法,根据虚拟机器人末端抓手与目标物体的距离改变位姿映射的比例,提高了遥操作的灵活性,并赋予虚拟现实遥操作避障的功能,保障了虚拟现实遥操作的安全性.

关键词：机器人遥操作虚拟现实场景重建位姿映射

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数据驱动的水泥立磨系统出风口温度预测研究

安全与环境学报 2025年

作者：吕景祥叶建辉石洋刘清涛马玉钦张得洋长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室中材(天津)粉体技术装备有限公司

水泥生产立磨出风口温度是判断立磨运行状态是否安全稳定的关键参数，对该参数提前预测可以减少立磨振动，提高运行稳定性，增加产量，降低能耗及相关碳排放。水泥立磨系统具有多参数、大时滞和非线性等复杂特性。针对上述问题，提出了... 详细信息

水泥生产立磨出风口温度是判断立磨运行状态是否安全稳定的关键参数，对该参数提前预测可以减少立磨振动，提高运行稳定性，增加产量，降低能耗及相关碳排放。水泥立磨系统具有多参数、大时滞和非线性等复杂特性。针对上述问题，提出了基于互相关延时分析优化的非线性自回归外部输入（Nonlinear AutoRegressive with eXogenous inputs，NARX）神经网络，并用于立磨出风口温度预测。首先，采用皮尔逊相关性分析从多个参数中确定影响立磨出风口温度的关键参数。同时，利用互相关延时分析进行时滞分析，解决大时滞问题。其次，通过优化的NARX神经网络，实现非线性工况下温度的精准预测。案例验证结果表明，所提出模型的拟合度达到了0.999 67，均方误差为0.564 83，预测精度达到了98.4%以上。预测模型结果可指导立磨操作人员及时控制立磨振动，提高水泥产量并降低能耗和碳排放。

关键词：环境工程学数据驱动皮尔逊相关性分析延时分析非线性自回归外部输入神经网络

仿蜂窝状模块化毛细管换热器换热与流动特性实验研究

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西安交通大学学报 2025年

作者：王钊远谭思聪姜玉雁郭聪赵建忠北京理工大学机械与车辆学院能源与动力工程系青岛国能永泰智能装备有限公司

针对毛细管换热器插管困难以及毛细管弯曲强度低等问题导致功率受限，难以批量化制造，提出了一种仿蜂窝组装式毛细管换热器设计，通过芯体模块的标准化发挥其固有的低成本、高紧凑度、换热系数高等优势。换热器样件采用外径为3 mm、内... 详细信息

针对毛细管换热器插管困难以及毛细管弯曲强度低等问题导致功率受限，难以批量化制造，提出了一种仿蜂窝组装式毛细管换热器设计，通过芯体模块的标准化发挥其固有的低成本、高紧凑度、换热系数高等优势。换热器样件采用外径为3 mm、内径为2 mm的316L不锈钢毛细管制造，换热面紧凑度达到1 073 m2/m3，壳体紧凑度达到234.6 m2/m3，高于同类型普通毛细管换热器。实验搭建了水-水换热实验测试台，壳程Re数在200～1 400范围内，测量了换热器的换热与流阻特性。实验结果表明：毛细管换热器的壳程换热系数是常规管壳式换热器的5倍，模块之间的挡管对壳程换热性能具有重要作用，可防止模块间隙流体旁通；通过对内部结构的仿真与优化分析，有效降低了壳程流阻，壳程管束摩擦因子低于同类型普通毛细管换热器。

关键词：毛细管换热器仿蜂窝状结构实验研究壳程换热及流动特性

面向大口径光学元件面形检测的点衍射瞬态干涉仪设计

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光学学报 2025年

作者：金乐龄王建曾大舟张亚军蒲伟罗茂卞殷旭匡翠方刘旭浙江大学极端光学技术与仪器全国重点实验室浙江大学杭州国际科创中心重庆嘉陵特种装备有限公司

面向大口径凹面和凸面的光学面形干涉检测，对干涉系统的数值孔径和精度提出了更高的要求。同时，干涉腔较长导致时间移相容易受到环境气流、振动等因素扰动。本论文提出了一种面向大口径光学元件面形检测的瞬态干涉仪。首先结合双光纤... 详细信息

面向大口径凹面和凸面的光学面形干涉检测，对干涉系统的数值孔径和精度提出了更高的要求。同时，干涉腔较长导致时间移相容易受到环境气流、振动等因素扰动。本论文提出了一种面向大口径光学元件面形检测的瞬态干涉仪。首先结合双光纤和针孔衍射方法，通过45度放置的针孔板，同时产生NA0.5的参考光和测试光。同时，基于空间偏振同步相移方法，利用偏振阵列相机同时获得4幅不同相移量的干涉图像，对单次采集的4幅瞬时干涉图像进行处理即可直接获得被测面形信息。各项设计数据表明，本论文最终设计出了具有16 mm-1面形误差检测能力、NA0.5的中低频瞬态点衍射干涉系统。进一步，本论文结合Hindle球，将凸面问题转化为凹面问题，以达到大口径凸球面的测量目的。

关键词：干涉测量点衍射干涉仪偏振移相光学设计仪器传递函数

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数字经济时代铁路企业财务管理转型研究

中国集体经济 2025年第1期 145-148页

作者：李佩璐国能铁路装备有限责任公司

随着数字化的广泛渗透,企业价值创造的方法正在被根本性地重塑,数字经济成为加速企业发展新模式的关键动力。这种变化不只是为日常生活和工作带来便捷,更迫使企业必须重新考虑其运营和生产战略,特别是在财务管理领域。文章着重分析了在... 详细信息

随着数字化的广泛渗透,企业价值创造的方法正在被根本性地重塑,数字经济成为加速企业发展新模式的关键动力。这种变化不只是为日常生活和工作带来便捷,更迫使企业必须重新考虑其运营和生产战略,特别是在财务管理领域。文章着重分析了在数字经济时代,对铁路企业财务管理系统进行转型的迫切性,并探讨了转型过程可能遭遇的挑战。同时,文章还提出了实施财务管理转型的具体策略,旨在引导铁路企业在数字化时代中实现稳健和持续的发展。

关键词：数字经济时代铁路企业财务管理转型研究

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新经济背景下制造业供应链成本的透明化研究

知识经济 2025年第3期 121-123页

作者：于淼哈电集团(秦皇岛)重型装备有限公司河北秦皇岛066200

在新经济背景下,制造业供应链面临全球化和数字化的双重挑战,导致供应链结构变得日益复杂,同时市场需求的不确定性也不断增加。这种环境要求制造业的供应链管理不仅要高效,还需要高度透明,以确保成本控制和优化决策。供应链成本透明化... 详细信息

在新经济背景下,制造业供应链面临全球化和数字化的双重挑战,导致供应链结构变得日益复杂,同时市场需求的不确定性也不断增加。这种环境要求制造业的供应链管理不仅要高效,还需要高度透明,以确保成本控制和优化决策。供应链成本透明化是指在供应链的各个环节中,相关成本信息能够被清晰地识别、追踪和共享。文章系统地探讨了新经济时代制造业供应链成本透明化的必要性、当前实践中的挑战以及实现透明化的多维策略,涵盖了技术手段、管理策略以及政策环境的整合应用,旨在为制造企业提供应对新经济背景下供应链成本管理的策略和建议。

关键词：新经济背景制造业供应链成本透明化研究

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风筛组合式花生秧粉碎除膜机设计与试验

农机化研究 2025年第2期47卷 159-164页

作者：刘勇郑孟坤赵福勇王家胜青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109 日照市勇杰农业装备有限公司山东日照263318

针对覆膜种植的花生收获后的地膜残留于饲料用花生秧严重影响牲畜健康的问题,结合粉碎后的花生秧与地膜的物理特性,设计了一种花生秧粉碎除膜机,可一次完成喂料粉碎、筛分输送、负压除膜、回料输送、出料收集等功能。对整机的关键部件... 详细信息

针对覆膜种植的花生收获后的地膜残留于饲料用花生秧严重影响牲畜健康的问题,结合粉碎后的花生秧与地膜的物理特性,设计了一种花生秧粉碎除膜机,可一次完成喂料粉碎、筛分输送、负压除膜、回料输送、出料收集等功能。对整机的关键部件进行了设计与分析,重点确定了粉碎装置、风筛式清选装置等部件的结构与工作参数。利用Design-Expert进行了试验设计,研究了振动筛频率、风机转速对花生秧残膜清选质量的影响,并对花生秧粉碎除膜机的工作参数进行了优化。试验结果表明:振动筛频率、风机转速对除膜率和损失率影响显著;当最优参数振动筛频率3.4 Hz、1号风机转速1000 r/min、2号风机转速1350 r/min、3号风机转速1500 r/min时,花生秧粉碎除膜机除膜率为96.8%,损失率为11.2%,实现花生秧中残膜的清选。

关键词：花生秧除膜风筛式

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图像识别技术在工业自动化领域的应用与发展

中国设备工程 2025年第01期 224-226页

作者：高鹏虞飞中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西天地煤机装备有限公司

基于科学技术的进步，图像识别技术被广泛应用于各个领域，在工业自动化领域发挥重要作用，提高了工业生产的智能化、数字化。基于此，本文从三个部分对图像识别技术在工业自动化领域的应用进行分析，首先，阐述了图像识别技术发展历程... 详细信息

基于科学技术的进步，图像识别技术被广泛应用于各个领域，在工业自动化领域发挥重要作用，提高了工业生产的智能化、数字化。基于此，本文从三个部分对图像识别技术在工业自动化领域的应用进行分析，首先，阐述了图像识别技术发展历程；其次，探讨图像识别技术应用优势；最后，分析了图像识别技术在工业自动化领域的实际应用，深入探讨了其在工业自动化领域中的应用研究，旨在为相关领域提供理论借鉴和技术支持。

关键词：图像识别技术工业自动化优势应用

基于GA-Fuzzy-PID算法的棉田施肥灌溉系统研究

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农机化研究 2025年第4期47卷 50-56,64页

作者：王昊张立新胡雪李文春王晓瑛石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832000 图木舒克银丰现代农业装备有限公司新疆图木舒克843900

在水肥一体控制器中,PID控制算法易引起超调,产生振荡;Fuzzy-PID控制算法由于参数基于人为经验设定,控制欠细腻。针对上述问题,研究并设计了一种基于GA-Fuzzy-PID算法的控制器,以期实现施肥灌溉系统的精准控制。在不同目标EC设定值下,对... 详细信息

在水肥一体控制器中,PID控制算法易引起超调,产生振荡;Fuzzy-PID控制算法由于参数基于人为经验设定,控制欠细腻。针对上述问题,研究并设计了一种基于GA-Fuzzy-PID算法的控制器,以期实现施肥灌溉系统的精准控制。在不同目标EC设定值下,对PID算法、Fuzzy-PID算法和GA-Fuzzy-PID算法进行仿真对比。结果表明:基于GA-Fuzzy-PID的控制器具有优异的控制效果,更能满足施肥灌溉系统精准控制的要求。

关键词：棉田灌溉施肥精准控制遗传优化 GA-Fuzzy-PID

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