摘要：为提高磨抛机器人在未知干扰和建模不确定性下的动态柔顺性能,实现高精度的自动磨抛,提出了一种主动柔顺模糊自适应变阻抗控制方法。以阻抗控制为基础,引入快速终端滑模进行运动控制,以提升控制系统鲁棒性与响应速度,基于指数趋近率,采用连续的双曲正切函数代替符号函数建立带有抑制抖振功能的控制律;在此基础上,采用模糊控制调节阻抗参数来提高系统响应时间和减少超调量,设计了模糊自适应变阻抗模块,定义了模糊规则。通过李雅普诺夫函数验证了控制器稳定性。进行了Simulink仿真对比实验,结果表明,相较于PID,所提方法在响应速度方面提高了37.2%,超调量降低了20.5%,累计误差方面也有明显改善,有利于提高磨抛表面的一致性和磨抛精度。

摘要：边缘检测是视觉定位、零件缺陷识别、视觉测量等图像处理中的关键环节,其检测质量直接影响后续的图像目标识别与定位的精度。针对具体图像处理需选取合适的边缘检测算法的问题,提出了一种基于多方向滑动窗口线性插值重构法的图像边缘检测质量评价算法。首先,采用待处理边缘图像的最大连续非边缘矩形区域作为重构搜索窗口,设计了多方向滑动窗口线性插值图像重构法;然后,根据图像边缘的特征,建立了集成图像结构相似度和边缘错检率为性能指标的边缘检测算法的优选评价方法;最后,进行了实例应用,通过实验对重构算法的性能、优选方法的可行性和正确性进行了验证。研究结果表明:该边缘图像重构算法准确率最高,实验中重构图像的结构相似度可达到0.7087,耗时320.9021 s;采用该优选方法能快速地筛选出最佳的边缘处理算法,与人体视觉评价一致,便于实现边缘检测算法的智能优选和图像的智能处理目标。

摘要：为提升货物配送的全生命周期管理和配送过程的服务优化,将数字孪生理念融入配送管理,提出和研究了基于数字孪生理念的配送管理系统;分析了系统的应用需求,建立了系统的架构和功能结构,提出了配送过程数字孪生体的构建内容与方法,并设计构建了配送过程的基本数字孪生体、装箱规划的数字孪生体模型和配送过程优化的数字孪生体模型,建立了面向数字孪生模型的装箱方案和交互调整方法,形成动态交互的基于数字孪生的动态装箱布局方法。开发实现了一种原型系统,以配送实例演示了数字孪生配送管理系统的功能,证明该系统能够提升装箱效果并合理地优化配送过程。

摘要：为了提高埋入光纤挠性基板光电互联系统中激光束与光纤之间的耦合效率,设计了一种可分离式的高效光电耦合模块。对耦合模块的结构尺寸进行了设计,并运用Matlab软件分析了激光束经过45°全反射镜时的能流变化情况;针对芯径为62.5μm、数值孔径为0.25的多模光纤,利用Zemax软件仿真模拟光纤耦合系统,并用正交下降法优化耦合系统结构,将单路波长为1 310 nm、输出功率为1 W的垂直腔面激光束耦合进光纤。分析结果表明,耦合效率与轴向偏差、角向偏差成中心对称分布,当制造误差最大时,耦合效率达到79.37%,耦合损耗为1. 00 d B。该光电耦合模块具有较高的定位误差,最高耦合效率可达85.35%,最低耦合损耗为0.69 d B。

摘要：在车削加工中,零件质量是生产者需要密切关注的问题。表面粗糙度作为评价零件质量的一项重要指标,选择满意的切削参数来提高表面粗糙度可有效提高零件质量。为提高表面粗糙度的预测精度,在现有研究基础之上提出一种分段的表面粗糙度理论解析模型对表面粗糙度进行预测。同时尝试采用双深度Q网络(DDQN)优化支持向量回归(SVR)提高数据驱动模型的预测性能,探寻DDQN优化SVR内部参数的环境设计,并且与其他算法对比了其优化效果与稳定性。基于45钢的车削试验,验证分段的表面粗糙度理论模型和DDQN-SVR预测模型的有效性,为基于表面粗糙度的切削参数选择提供了较好的技术支持。

摘要：针对不完整的公差规范导致认证人员提出多样化的认证方案,使规范设计意图与认证方案不一致的问题,以工程中典型的圆柱度为研究对象,提出一种基于本体的圆柱度规范完整性自动检验方法。根据圆柱度规范与认证之间的映射关系构建自动检验工程语义模型,将该工程语义模型转化为以描述逻辑为数学基础的本体模型,并提出了完整性自动检验算法,最后在实例中结合该算法来验证提出方法的有效性。结果表明:该方法能有效地对圆柱度规范完整性进行自动检验。

摘要：针对国内市场上马铃薯制种工作仍然采用手工切种,不仅速度较慢,工人易疲劳,而且切种质量不高这一现象,设计了一款机械装置,代替手工马铃薯制种。根据马铃薯的种植情况,利用UG建立装置物理静态模型。为获得装置在力学方面的可行性,将其导入ANSYS中,对整体构件和关键构件进行有限元的应力和应变分析。根据所得结果优化理论模型,使得模型符合马铃薯切种的实际要求。在此基础上,研制实物样机1台,并进行对比实验,结果表明:装置性能远优于人工制种,填补了市场空白,具有巨大的市场效益。

摘要：针对梯形压电悬臂梁的电学输出和力—电映射特性进行理论分析,根据得到的力—电映射特性曲线对压电振子进行结构优化,从而达到提高输出电压的目的。首先对梯形压电悬臂梁进行分布式参数建模,得到输出电压理论解并与有限元仿真结果对比验证。将梯形压电梁与矩形压电梁对比分析,结果表明:梯形压电梁更适合作为压电振子。进而分别探究了梯形压电悬臂梁的相关力学参数对输出电压的影响,得到了梯形压电梁的力—电映射关系,为梯形压电悬臂梁的优化设计提供了良好的理论基础。

摘要：为研究转子压缩机滑片-滑槽运动副的摩擦特性,根据LuGre摩擦模型的建模方法和该运动副的运行特点及工况特点,设计并搭建了滑片-滑槽等效摩擦力测试系统,分析了该系统的摩擦力跃动现象、数据采集区域和摩擦力测量的重复性问题,并进行了摩擦力测试实验。结果表明:该摩擦力测试系统可以根据压缩机的实际工况,对滑片均匀加载相应的正压力F_H,并能实现不同匀速直线运动下的摩擦力测量;可以有效消除低速润滑不均匀导致的摩擦力跃动现象;通过润滑初始化可以较准确地获得基于滑片速度变化的摩擦力表达曲线。实验结果与数值计算结果吻合,从而为正确辨识LuGre摩擦模型的参数提供了实验依据。

摘要：为实现加工方法选择的智能化,减少加工方法选择过程中隐含的经验化知识带来的不确定性,将本体技术引入到加工方法的自动生成中。首先,构建加工方法生成层次化表示模型,并采用OWL DL断言表示模型层次间的约束关系;其次,根据加工方法选择中的概念和关系,构建加工方法生成本体模型,采用网络本体语言OWL2描述其结构化知识。然后,根据加工方法设计领域的专家知识,考虑几何特征约束条件,使用语义网规则语言(SWRL)构建加工方法自动生成的推理规则,构建加工方法自动生成知识库,推理得到最合理的加工方法。最后,通过定位套筒零件表面加工方法自动生成,展示该方法的工作过程,并验证了方法的有效性。