摘要：【目的】复杂作业环境下无人农机航向系统易受车身摇晃和大滑移影响,从而影响轨迹控制精度、工作精度和效率。【方法】提出了一种鲁棒性较强的航向角抗干扰预测控制方法,通过建立包含车身摇晃和大滑移影响的航向角运动模型,根据此模型设计干扰观测器以估计系统中存在的匹配与不匹配干扰,将估计得到的干扰在所设计的预测控制器中进行了反馈补偿,并对所提方法与基于传统运动学的MPC方法进行了数值仿真实验。【结果】在跟踪正弦参考信号时,所提方法的最大稳态误差仅为0.149°,最大误差仅为2.122°,而基于传统运动学模型的预测控制方法没有进入稳态,最大误差达到了4.732°。【结论】相较于传统的基于运动学模型的MPC方法,该方法极大提升了航向跟踪精度和抗干扰的鲁棒性,在复杂作业环境下基于该方法的无人农机航向系统具有更好的适应性和应用前景。

摘要：低温微量润滑(CMQL)可以使切削阶段达到更优的切削摩擦性能,提升刀具耐磨性能并获得更优减磨效果;超声椭圆振动(UEV)能够提高难加工合金的切削性能。在超声椭圆振动基础上设置低温微量润滑条件,并通过实验分析其切削效果。研究结果表明:采用UEV和CCMQL模式时,切削力与进给力降低比例依次为62.3%与75.0%,在低温微量润滑过程能够实现更低温度控制效果,有效防止工件的热软化问题。普通切削时温度都接近445℃。UEV可以获得更低温度,同时运用UEV和CMQL处理方式,温度下降了16.1%,采用UEV和CCMQL方式时,温度下降19.5%。通过降低喷嘴角度的方式,获得更低切削雾滴温度,刀尖应力出现降低实现刀具保护,促进刀具寿命延长。该研究有助于改善合金切削工艺,对提高切削质量提供了一个思路。

摘要：为解决人工湿地机械收割困难的问题,研发一种能够在复杂地形下高效收割水生植物的湿地轻型两栖式割草机。为了进一步提升其效率,结合ANSYS Workbench对割草机的提升装置进行轻量化研究。研究结果表明,在满足要求的前提下,提升架质量下降了1.912 kg,下降率达到42.5%。同时,调整机构的质量也下降了0.657 kg,下降率为8.7%。这些改进措施使得割草机在复杂地形下的操作更加顺畅,为湿地生态环境的保护和管理提供了更可靠的技术支持。

摘要：本研究旨在探讨融合成果导向教育(OBE)理念与案例教学法在“智能制造系统”课程改革中的应用与效果,分析了基于OBE理念的课程设计原则和案例教学法在提升学生学习成效、理解能力及实践技能方面的作用。研究发现该融合模式促进了学生的主动学习,增强了课程内容的吸收与应用能力,同时提高了教学的互动性和实践性。本研究为“新工科”背景下智能制造专业核心课程的教学改革提供了有益的实践指导和理论依据。

摘要：针对现有单激光视觉微位移测量方法中利用的图像特征信息不丰富,导致测量结果不精确的问题,本文提出了一种直射与斜射结合的双激光微小位移测量方法,配合BP(Back Propagation)神经网络实现位移的高精度测量。论文采用透镜成像和小孔成像的原理对双激光模型进行理论分析,使用ZEMAX对测距模型进行数值模拟,以验证所提方法的理论可行性与优越性;其次,根据数值模拟结果设计并搭建实验平台进行图像采集实验,提取一系列图像特征作为BP网络的输入,以位移参数为输出,构建位移预测模型。实验结果表明,相比单激光模型,本文提出的双激光位移模型有更高的测量精度,引入BP神经网络后,测量准确度达到99以上。本文为微小位移高精度测量提供了新方法与新思路。

摘要：农业自动化是当今不可阻挡的大趋势,智能机器人代替人类工作能够解决安全性、效率、可靠性等一系列问题,并能完成人类无法触及的领域或空间内的工作。为了实现家禽养殖场禽蛋收集的机械化作业,文章设计了一种满足高效收集和低破损率的禽蛋机械化收集装置,并通过三维软件进行装置的结构设计,满足作业强度要求。

摘要：针对陶瓷膜板内部缺陷检测的全覆盖扫查问题,设计了一种基于超声信号的纵横复合式陶瓷膜板内部缺陷检测系统.该系统主要由超声采集模块和超声检测模块两部分组成.超声采集模块通过控制器、驱动器和滚珠丝杠之间相互配合,控制超声探伤仪进行纵横复合运动,实现对陶瓷膜板的全覆盖扫查;超声检测模块通过计算机和可视化软件界面,实现对超声采集模块的控制,同时能够对超声信号进行分析和处理.最后,通过在陶瓷膜板试件上进行测试,结果表明:该系统通过基于超声信号的纵横复合式扫查,实现了对陶瓷膜板内部缺陷的全覆盖扫查,相较于传统人工扫查的方式,缺陷覆盖率提高了14.93%,效率提高了41.8%,保证了陶瓷膜板内部缺陷数据的完整性及效率,具有良好的工程应用价值.

摘要：为有效衰减工程机械车辆的低频振动,设计了一种应用于重型车辆的馈能减震座椅.首先,模仿袋鼠下肢骨骼的多连杆串联结构设计“X”型减震结构;其次,利用功率键合图建立减震座椅模型,通过MATLAB/Simulink模块进行数值仿真;最后,采用SolidWorks建立三维模型,导入ADAMS进行运动仿真,并与数值仿真结果进行对比分析.仿真结果表明:振动频率越大,能量回收系统的输出功率越高;当振动频率为2 Hz时,峰值输出功率为0.75 W,能够为车辆内各传感器供电,进而实现减震和馈能.该设计为减震座椅的馈能特性研究提供了新思路.

摘要：为研究馈能减振器在不同工况下的阻尼特性,设计一种齿轮齿条式双电机耦合馈能减振器.利用2个半波机械整流器分别俘获减振器的双向运动;为研究2个电机之间的电路耦合对阻尼特性的影响,提出5种机电耦合方式;搭建台架测试平台,分析不同激励频率、激励幅值和负载电阻条件下5种机电耦合式减振器的阻尼特性.结果表明:在5种机电耦合方式中,并联连接式馈能减振器较独立外接和串联连接时输出的阻尼力曲线更为平稳,阻尼特性更好,能够有效提高能源利用效率.

摘要：【目的】四轮轮毂电机驱动线控轮式机器人可解决温室、果园等环境中农机装备作业与物品运输困难的问题,但轮式机器人线控转向所存在的转向响应迟滞问题仍有待解决。【方法】基于转向试验台探索了底盘转向机构的转向跟踪迟滞特性,在此基础上设计了转向响应的模糊PD控制策略,并开展不同控制方法下转向效果比较试验,以使转向机构快速响应。【结果】1)台架试验中,转向信号变化率、转向角度、载荷及轮毂电机转速的增大会使转向跟随的迟滞时间增长,此4种因素下最大迟滞时间为1.4 s;2)PID控制及模糊PD控制均能减小转向跟随的迟滞时间,模糊PD控制方法效果更好,尤其是在转向信号变化较快、轮毂电机转速较高、转向角度较大时,模糊PD控制方法更具有优势;3)除轮胎附着系数因素外,其余各因素下模糊PD控制方法的最大迟滞时间为0.7 s。【结论】所提出的控制方法减少了轮式机器人转向执行的迟滞,对于轮式机器人运动控制具有参考价值。