摘要：针对自动化生产线存在的高效智能监控难题,设计了一种基于Unity的生产线可视化监控系统架构。对虚拟场景搭建、模型随动控制、虚拟生产线可视化等技术进行了论述,提出了一种基于权重的优先通信策略;对设备故障、转运干涉/卡顿、异物进入等异常状况,基于多源数据的差异进行分析和判断,形成了多源数据驱动下的智能监控方法。对于离散制造生产线上设备众多、数据异构带来的通信延迟问题,提出了复杂生产线的通信优先级和数据同步性,形成一套可行的生产线可视化智能监控解决方案。

摘要：针对动力总成等振源机器多维振动耦合问题,建立动力总成悬置系统运动力学模型,求解动力总成六自由度固有频率及主要振动模态解耦条件,并应用于工程某重型货车动力总成悬置系统设计。针对工程中复杂基础弹性振动问题,通过有限元仿真获得复杂基础模态信息,代入振动能量传递方程,进而得到复杂弹性基础隔振系统振动能量传递特性。数值模拟结果表明:振动能量曲线在复杂基础共振频率附近出现显著且密集的共振峰,隔振效果在中高频段恶化,基础弹性特性在总体系统振动传输中起关键作用;基础刚性提高对系统隔振有利。所用方法对研究工程复杂弹性基础隔振系统振动问题具有重要实际意义。

摘要：为了在产品设计中考虑低碳性以减缓与控制碳排放,推动生态工业可持续发展,针对近年来国内外发表的研究成果,以碳排放减量化为设计目标,从产品概念设计阶段低碳设计方法、结构设计阶段适用的低碳设计方法、低碳优化设计方法、低碳设计知识库及工具研究4方面对当前热点问题进行了综述。在对产品低碳设计方法研究的基础上,从复杂产品低碳设计建模、生命周期场景下的设计优化、数据与知识驱动下的低碳设计平台开发等角度,总结提出三大研究难点与关注方向。

摘要：为配合呼吸机测试、临床人员培训和呼吸诊疗设备研发等工作,设计了一套主动模拟肺设备。介绍了该主动模拟肺设备的系统设计方案,使用电气比例阀作为执行部件,通过增量PI和模糊PID控制算法,调节每条支气路气体流量,实现对呼吸特征和气体组分的精确控制。对人体正常呼吸和麻醉呼吸模式下的呼吸动作进行模拟,流量曲线的跟随性较好,均方根误差在可接受阈值内,其潮气量、峰值流量等呼吸特征均达到要求;同时,该模拟肺对于气体组分的控制能够满足对血氧交换过程的模拟需求,代替人体完成面向不同类型呼吸疾病和不同病程的呼吸诊疗设备校验和调整。

摘要：为探究中高频扰动下舰船隔振系统多维隔振的能量波动特性,考虑隔振器的分布参数特性和基础柔性,基于该动力耦合系统中子系统结构的导纳矩阵,推导系统能流传递函数,建立了复杂激励下分散中间质量隔振系统的分布参数解析模型。联系当前舰船隔振系统的应用,设置等中间质量的浮筏隔振系统作为参照组,研究了中间结构的波动效应、隔振器驻波及中间质量与机器质量比对系统振动能量传递的影响机理。分析表明,分散中间质量避免了中间结构的波动效应,降低了子系统间发生动力耦合的可能性;分散中间质量隔振系统可以明显降低目标频段隔振器驻波发生的几率,改善了高频隔振效果;在兼顾舰船设计空间和重量的要求下,适当增大分散中间质量可以拓宽该系统的有效隔振区间。

摘要：为完成产品的绿色概念设计,提出一种支持方案生成的功能—结构—材料—工艺模型(FSMP)绿色设计模型,该模型对产品材料、工艺、使用等全生命周期过程的设计信息进行集成表达。通过对FSMP模型中的节点扩展和关联,建立产品概念设计空间,采用生命周期评价方法量化设计空间节点的环境影响。提出一种基于希望树的启发式搜索算法,以设计方案环境影响最小为目标,遍历设计空间节点,生成绿色性能最优的设计方案。最后以举升机的绿色设计为例,证明了该模型在绿色设计中的重要指导作用。

摘要：针对激光焊相机标定精度低,定位精度与像素当量倍数相差较大等问题,提出了一种基于旁轴视觉的相机标定方法和定位方法,通过内参标定校正透镜畸变;通过外参标定,建立系统中像素坐标系与机床坐标系间的转换关系,设计一种二值化阈值的局部寻优算法,以保证工件准确的边缘拟合.通过识别工件角点和一边的角度,确定工件在系统中的摆放位置与姿态,算法精度稳定在1像素内,即0.017 mm的理论精度,通过加工试验测试定位精度,在试验中对识别的工件转角角度进行修正,修正前,x方向平均误差0.050 mm,y方向平均误差0.137 mm;修正后,x方向平均误差为0.029 mm,y方向平均误差为0.026 mm,分别为像素当量的2.12倍和1.53倍,实际误差与像素当量间倍数相差较小.结果表明,该定位方法在充分利用相机性能的同时,具有较高的算法精度和定位精度,提高加工效率满足实际生产需求.

摘要：以微流控技术为研究对象,介绍了微流控芯片的制备材料及工艺,阐述了微流控技术在生命科学交叉领域的应用,主要从生物检测、体外结构仿生制造及可控释放的药物载体制备三方面展开介绍;从芯片结构设计及制备、功能模块集成、过程调控等方面入手,探讨了所涉及的关键技术;展望了微流控技术在机械工程-生命科学交叉领域的应用前景。

摘要：为实现产品全生命周期绿色设计方案的生成与决策,构建了基于功能-行为-结构-材料-工艺(FBS-MP)的设计方案多层级表达模型,并将绿色设计方案的生成转化为基于设计约束的约束满足问题(Constraint satisfaction problem, CSP)。进一步提出基于回溯算法的设计方案多层逐级求解策略,获得产品设计方案解集。同时,提出基于“组合赋权-逼近理想解排序(TOPSIS)-灰色关联分析(GRA)”的多属性决策方法,采用层次分析法与熵值法的主、客观权重进行非线性乘法加成,完成了评价指标的组合权重配置。通过在TOPSIS法分析中引入灰色关联度,实现了绿色设计方案的优选。最后,通过对多属性决策方法偏好系数与评价指标权重的敏感性分析,验证了所提方法的准确性与可靠性。

摘要：为了提高四足机器人的奔跑性能,设计了一种具有柔性脊椎的四足机器人.该柔性脊椎由两个平行橡胶棒和一个驱动液压缸组成,通过控制驱动液压缸的伸缩可使两个平行橡胶棒实现上下弯曲.分析了该四足机器人的柔性脊椎对奔跑步长的影响.基于Hopf模型的CPG控制方法,推导了髋关节和膝关节的关节驱动曲线幅值的表达式,并通过网络拓扑结构的重建将脊椎驱动信号与各腿部关节驱动信号进行耦合.最后利用Adams和MATLAB/Simulink对四足机器人进行了bound步态仿真,仿真表明具有柔性脊椎的四足机器人奔跑性能显著提高.