摘要：道路交通标志识别是自动驾驶、车联网的重要组成部分,为进一步提高交通标志检测的精度和速度,提出一种基于YOLOv8s改进的YOLOv8-TS道路交通标志检测网络。首先,对YOLOv8s进行了整体的轻量化设计,并设计了Conv-G7S和CSP-G7S模块,减少了网络的参数量;其次,设计了CSP-SwinTransformer模块,强化了模型利用窗口内的特征信息进行上下文感知和建模的能力;然后,在颈部网络融合了卷积注意力机制(CBAM),强化了模型对不同通道、空间权重信息的学习;最后,对损失函数进行了改进,提升了边界框回归性能。实验结果表明,在中国道路交通标志TT100K数据集上,精确率(Precision)、平均精度(mAP@0.5)分别提高了6.9%、3.7%,而改进后模型的参数量下降了75.4%,模型的大小仅为5.8 MB,平均精度(mAP@0.5)达到96.5%,检测速度由126.58 f/s提升至136.99 f/s。

摘要：在机器人无序抓取场景中,现有的目标定位及位姿估计算法存在如鲁棒性不足、难以处理弱纹理和对称物体等问题,结合多数据融合方法开展机器人智能无序抓取系统开发。首先,针对复杂场景中的弱纹理目标,完成无序抓取系统的硬件设计。利用物理渲染合成样本增大数据集,并训练工件检测模型。通过Mask R-CNN网络进行目标识别,并设计了一种基于深度信息筛选的算法,用于简化堆叠场景;其次,提出基于点对特征匹配的位姿估计算法,利用FPFH算法估计点云特征,并通过RANSAC循环求解初始位姿,再使用ICP算法进行优化;最后,搭建基于视觉引导的机器人抓取系统,并在实验中验证了算法的快速、准确和稳定性。

摘要：动车组在高速运行时,由于外界气流路面激励等因素,外车门会产生巨大的振动与噪声,其直接影响动车乘坐的稳定性以及列车运行的安全性。针对外车门背板薄壁结构在前五阶模态频率处振动巨大的现象,将粒子阻尼应用于外车门振动噪声抑制。首先通过建立外车门粒子阻尼器的离散元模型,基于该模型仿真分析不同阻尼器填充参数下系统耗能;接着基于仿真结果对阻尼器填充参数进行优化设计,并通过实验分析了各填充材质下的隔声量。实验结果显示,在安装粒子阻尼器后隔声量达到5.33 dB,较大限度优化了外车门的辐射噪声,该结果也证明了将粒子阻尼技术应用于动车组外车门振动噪声抑制的有效性。

摘要：声学频率梳信号(简称声梳信号)具有时延测量精度高、参数设计灵活性好的特点,在水下高精度距离测量、定位方面得到研究,也为通导一体化波形设计提供了新的方向。该文针对通导一体化背景下声梳信号在水声通信方面的应用,设计了声梳信号水声通信编码、调制、解调、解码技术方案。通过对信号进行相关性、时延估计特性和通信性能的评估,并在此基础上开展了浅海水声信道海试实验,验证了声梳信号在实际海洋环境下的通信性能,并分析了影响其性能的主要因素。该文结果为推进声梳信号在通导一体化波形设计方面的应用提供了借鉴和参考。

摘要：针对双螺杆压缩机核心部件螺杆转子的高效高精制造问题,提出一种基于包络-像素法的螺杆转子成形磨削用砂轮廓形的设计方法,能够在图形空间高效完成螺杆转子成形磨削用砂轮廓形的设计。该方法结合计算机图形学与啮合原理相关理论,建立了螺杆转子与砂轮之间包络运动形成的扫掠面模型,基于Bresenham算法用指定的颜色点亮最佳逼近像素点,通过边界跟踪方法依次分段提取边界像素点,得到精准的成形砂轮廓形数据。通过与传统解析包络法的对比以及实际磨削试验,结果表明,包络-像素法与解析包络法生成的成形砂轮廓形偏差在±0.003 mm,加工转子误差在±0.01 mm,可以满足实际工业应用。另外,包络-像素法可避免传统啮合运动共轭曲面的接触线计算中存在求解非线性方程复杂、异常解和人工干预等不足,为计算机图形学技术在螺旋面刀具廓形设计应用提供新思路,亦适用于齿轮、蜗杆、铣刀等类似共轭产品的设计。

摘要：由于漏磁检测(MFL)具有操作简单、成本低廉、信号稳定等特点,已被广泛应用于铁磁材料的无损检测.在MFL领域,实现缺陷评估的关键是对漏磁信号与缺陷几何特征之间的关系进行准确描述.本文建立了一个任意方向的表面缺陷漏磁场分布的三维数学模型.首先,将表面缺陷近似为一个有限长的矩形槽来进行描述;然后,从理论上分析了不同缺陷方向下槽壁磁荷密度的变化规律;最后,通过矢量合成得到了有向缺陷的漏磁场分布.开展了仿真和实验,对缺陷在不同磁化方向下的漏磁场分布进行了分析.实验结果表明,缺陷的MFL分布与方向性密切相关.随着与磁化方向夹角增大,缺陷漏磁场水平分量亦增加,单峰性也越突出;但垂直分量却随夹角的增大而呈现双峰分布.所建模型能有效地描述缺陷的方向性对漏磁场分布影响,对优化MFL检测器设计和提高缺陷评估质量有实际指导意义.

摘要：设计了一种用于飞行器双机编队飞行的风洞试验模型绳系并联支撑机构,模拟在周边有障碍物的有限空间通道中的飞行运动。以直升机为例,根据工况参数设计了双绳牵引并联机构作为飞行器模型的支撑,建立了基于可移动的滑轮铰点与直升机模型编队协同飞行的运动学模型,对系统的静刚度进行了分析,并通过试验验证了旋翼转动对该绳系支撑系统动刚度的影响,给出了在有限空间通道中模拟双机编队飞行与着陆过程中绳与绳之间、绳与模型之间的干涉算法,并对该支撑机构的绳系结构进行了干涉分析。结果表明,所设计的支撑机构能有效解决模拟飞行器模型双机编队在有限空间中飞行运动时的支撑干涉问题,而且系统刚度达到低速风洞试验的稳定性要求,是低速风洞中支撑飞行器模型进行编队飞行试验的有效解决方案。

摘要：本文研究解决了在三维空间内针对二阶集群系统的鲁棒分布式编队生成与保持控制问题,所设计的基于增益矩阵的控制方法仅需测量局部坐标系下智能体间的相对位置信息而不依赖于交互通信.首先设计了二阶集群系统的立体编队生成控制策略,通过构造李雅普诺夫函数证明了全局稳定性,并利用凸优化求解得出增益矩阵.所设计的生成控制律对扰动、输入饱和等具有较好的鲁棒性,同时在生成过程中引入了启发式的避碰算法.在此基础上,设计了带有期望距离的编队保持控制策略,使得集群系统能够保持固定大小的队形.然后,将所设计的控制律进行改进,拓展并应用于领航者-跟随者网络下的二阶集群系统立体编队控制.最后,通过相关的仿真实验验证了理论结果的正确性.

摘要：为解决变频空调压缩机管路振动问题,利用有限元法对管路进行动力学分析,在测点位置进行35~72 Hz变频试验测试。建立管路颗粒阻尼的能耗模型,通过离散元法确定颗粒材质、粒径和填充率等最优设计参数,并搭建管路减振试验台。振动试验结果表明:采用颗粒材质为铁基合金、颗粒粒径为2 mm、阻尼器填充率为90%的设计参数,当进气管采用B型阻尼器和45°布置方式,3个测点位置的加速度最大减幅分别为36.57%,30.15%,45.79%,当排气管采用A型阻尼器和水平方式时,3个测点位置的加速度最大减幅分别为40.87%,62.04%,50.42%。最后将试验的加速度响应变化趋势与耗能模型分析结果进行对比,验证了管路颗粒阻尼耗能模型的可行性。

摘要：航空发动机涡轮盘工作时承受的离心载荷是一种典型设计相关载荷,这类问题的变密度结构拓扑优化需要解决低密度单元的材料附属效应和目标函数非单调等求解上的困难。基于变密度拓扑优化模型,运用指数型材料性能近似(EAMP)模型避免材料附属效应并提高收敛速度;构造了一种新的灰度抑制方法减小拓扑结构灰度;提出载荷敏度抑制算法求解设计相关载荷的拓扑优化问题。算例表明算法有效并且灰度单元少、收敛速度快。通过载荷敏度抑制系数讨论,从拓扑优化算法角度揭示了传统单辐板涡轮盘与近年广泛研究的双辐板涡轮盘结构之间的联系及演化规律。