摘要：机器人焊接因零件形状不规则和焊接工艺复杂不可避免带来各种焊缝缺陷.针对二维主成分分析应用于焊缝表面缺陷检测时面临计算复杂度高、分类准确率低及无法进行增量学习等问题,提出了一种基于均值更新的增量二维主成分分析(mean updated incremental two-dimensional principal component analysis,MUI2DPCA)算法,并将MUI2DPCA和前馈神经网络(feedforward neural network,FNN)相结合进行焊缝表面缺陷在线检测.首先,对相机捕获的视频帧图像进行预处理得到焊缝局部块图像.然后,利用MUI2DPCA在线提取局部块图像的模式特征.MUI2DPCA对图像的特征主成分进行增量迭代估计,降低计算复杂度,并且能够增量更新当前的样本均值,减少无关特征变化对主成分收敛性的影响.最后,利用FNN建立提取的模式特征与焊缝类别之间的联系,实时返回焊缝表面缺陷的检测信息.试验结果表明,该检测方法平均分类准确率为95.40%,平均处理速度可达29帧/s,能够满足焊缝在线检测的实时性要求.

摘要：为了解决粒子群算法容易陷入局部极小值问题,设计了优化惯性权重和学习因子更新方式的改进粒子群算法,并利用该算法在定义的规则下对模糊神经网络权值参数进行优化训练,来解决智能驾驶车辆的路径规划问题.设计了一种基于优化粒子群优化改进策略的智能驾驶车辆最优路径规划方法,该方法能够有效避免局部极值问题,算法效率和收敛速度明显提高.仿真和测试结果证明:本文提出的路径规划方法所规划路径行驶代价明显低于传统路径规划算法.

摘要：针对精密微孔加工难度大、质量难保证的特点,提出微孔加工质量控制模型,分别从操作人员、机床、生产物料、加工环境、品质测量等5个方面入手,对如何保证精密微孔的加工质量进行分析。通过分析加工案例,从项目实施流程、工艺规范、软件端工艺设计、切削温度控制等方面验证了该高速钻削加工方案的可靠性。研究结果为精密微孔生产制造提供了参考。

摘要：以TSL1401线性CCD作为传感器获取图像信息,以MK60N512单片机作为控制器设计了一种新型智能循迹机器人。针对图像二值化阈值处理计算量较大的问题,提出特征点法。该法仅计算图像特征点的像素值,可以在保证精度的前提下减少了程序的计算量。针对黑线轨迹提取运算量大的问题,提出了一种新的记忆扫描法,该法只需检测少数像素点即可精确提取黑线标识,简化图像扫描过程,缩短了运算时间。为了提高智能机器人系统的控制精度和稳定性,对电机建立了数学模型,并利用积分分离PID算法进行仿真分析与验证。最后通过实验证明文中提出的算法可行有效。

摘要：为解决在恒力打磨卫浴陶瓷中传统的金属打磨方法精度较低的问题,采用六轴机器人和六维力传感器设计了一套精度更高的恒力打磨卫浴陶瓷的自动打磨方法,搭建了基于位置的阻抗控制的数学模型,采用MATLAB软件对其进行仿真分析,并对系统的不同参数影响进行研究,最后进行卫浴陶瓷的恒力打磨试验。结果表明:恒力打磨机器人能够在打磨时提供相对平稳的接触力,证明该控制方法的可行性,可达到对卫浴陶瓷打磨的要求。

摘要：由于配合公差、设计及制造偏差等因素影响,导致机械手运动副间隙客观存在。而运动副间隙又可诱发系统冲击、振动,导致系统动力学性能下降(机械手动力学性能直接影响系统末端执行器轨迹跟踪精度)。针对具有间隙、摩擦运动副的移动并联机械手动力学性能进行相关研究。基于弹性Hertz理论、LuGre摩擦模型与关节支反力,系统构建运动副间隙约束与力学模型。为了便于采用多体动力学分析系统力学性能,首次提出、采用碰撞冲击方向矩阵,将间隙运动副力学模型转化为外力,进而依次系统构建移动并联、双串联机械手动力学模型。针对不同运动副间隙量、跟踪轨迹、负载等参数,进行动力学性能数值仿真,并对结果进行比较与分析,探讨了计及计及非完美运动副的移动并联机械手动力学分析的工程意义。

摘要：绿化屋面作为低冲击开发的常用措施之一,能有效削减暴雨径流、延缓产流时间,从而缓减城市市政管网的压力。但绿色屋面暴雨径流的水质特征依然存在很多不确定性。在天津市气候条件下,通过搭建不同厚度的"双基质层"绿化屋面小试实验装置开展人工降雨实验,着重研究分析了不同降雨条件下,绿化屋面的产流过程以及绿化屋面暴雨径流中污染物的平均出水浓度与吸附基质层厚度、降雨强度的关系。结果表明,产流阶段的产流速度与降雨总量无关,只与降雨强度有关,径流累积量与降雨强度无关,与填料层厚度和降雨总量有关;污染物径流平均浓度与吸附基质层厚度、降雨强度有关;绿色屋顶能够有效降低雨水的COD和浊度,且对酸雨有较好的中和作用。

摘要：利用低压MOCVD技术制备PIN结构的InP基InGaAs外延材料。采用分层吸收渐变电荷倍增(SAGCM)结构,通过两次Zn扩散、多层介质膜淀积、Au/Zn p型欧姆接触、Au/Ge/Ni n型欧姆接触等标准半导体平面工艺,设计制造正入射平面In_(0.53)Ga_(0.47)As/InP雪崩光电二极管器件。该器件采用与InP衬底晶格匹配的In_(0.53)Ga_(0.47)As材料做吸收层,InP材料做倍增层,同时引入InGaAsP梯度层。探测器件光敏面直径50μm,器件测试结果表明该器件光响应特性正常,击穿电压约43 V,在低于击穿电压3 V左右可以得到大约10 A/W的光响应度,在0 V到小于击穿电压1 V的偏压范围内,暗电流只有1 nA左右。光电二极管在8 GHz以下有平坦的增益,适用于5 Gbit/s光通信系统。

摘要：搭建了高吞吐率动态转矩测试平台,并基于Labview平台实现了一种动态转矩数据采集方法,用于需要进行精确、高吞吐量转矩测量的测试仪器。转矩采集主要包括几个步骤:从转矩传感器读取转矩信息,将其以差分频率信号传递至现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array, FPGA);利用FPGA的定时循环结构和高频时钟计数转矩传感器发出的频率信号,并判断在一个采集周期内转矩传感器频率信号共出现几次上升或下降沿数,计算高频时钟记录的时间与转矩传感器发出的实际频率,使用先入先出队列(first input first output, FIFO)将核对后的频率信息发送至实时系统(real time system, RT);RT实时系统对接收到的频率信息进行转矩换算与保存,以保证每秒采集25 000个角度数据点,实现高频率与高精确度的转矩数据采集。

摘要：以多体动力学理论为指导,在笛卡尔坐标系下分别构建了移动悬架并联机械手系统的正、逆运动学模型和动力学模型,并以此为基础,采用数值仿真法对系统逆动力学模型进行求解,然后将部分解作为系统正运动学和正动力学模型的输入和边界条件,并进行数值仿真。最后通过正、逆动力学数值仿真比较,验证了系统动力学模型构建和求解方法的正确性和有效性。