摘要：针对手机中框类工件的点胶需求及其板状结构特点,设计五轴3D点胶机。建立基于工业相机的3D视觉系统,采用视觉方法标定相机的旋转轴,利用L-M算法对旋转轴位姿解进行全局优化,矫正径向畸变;使用OpenMVS软件实现工件特征点提取与匹配、相机姿态定位、稀疏点云重建和稠密点云重建等功能,对点云数据进行滤波等预处理,将其投影到水平面并提取边缘轮廓,对边缘轮廓点集进行法线方向的偏移;获得水平面上2D点胶路径的投影,将这些投影点坐标映射回原始三维点云中,得到三维点胶路径上每个点的法向量,确定以(X,Y,Z,B,C)形式的五轴点胶路径。该系统能够精确控制点胶头与工件间距离,并根据当前点法向量调整点胶头方向。点胶机构喷射胶滴直径最小可达0.125 mm,完全满足对该类工件的点胶需求,已在现场应用。

摘要：给出了一种适合低轨商用航天的中小功率DC/DC变换器的设计方法。该方法采用了反激同步整流拓扑和表贴器件,可以覆盖常见的航天用中小功率单路及多路输出DC/DC变换器需求,具备低成本、高性能、高可靠、可批量化生产的优点。为了进一步提高转换效率和功率密度,还应用了氮化镓GaN(gallium nitride)功率开关。并且对不同工作条件下拓扑中主要功率器件的损耗进行了计算和对比分析。最后,以一款宽输入电压范围(23~47 V),输出5 V@30 W的电源变换器为例对所提方法进行了验证。

摘要：分布式电源系统相比集中式电源系统具有高冗余度、灵活度和可靠度的优势,逐渐成为航天电源系统的研究重点之一。从分布式电源系统结构出发,采用模块化设计手段,对系统的核心部件通用电源模块进行设计,并对基于APR模块和双向BCDR模块的分布式电源系统进行工作模式分析与控制策略设计,最后通过实验证明该控制策略的有效性,为航天器分布式电源系统设计与发展,提供了有益的借鉴。

摘要：IC粘片机的2PRR焊头机构为高速高精度运动部件,仅以尺寸和运动学指标对其进行优化设计难以达到性能最优的效果,故提出了基于动力学性能指标最优的尺度优化方法及其求解算法(双重遗传算法)。首先,建立2PRR并联机构的动力学方程并确定其关键尺寸和工作空间基准点坐标作为优化变量;然后,以工作空间范围内动力学性能最优为目标建立优化模型,并列出了约束条件;最后,通过双重遗传算法求得优化结果。算法结果收敛表明该方法有效。该方法对高速高精度机构的优化设计具有参考价值。

摘要：为拓宽车载充电机(on⁃board charger,OBC)双向充放电工作范围并提高充电效率,用PFC(power factor correction)级联高效CLLC(电容-电感-电感-电容)谐振拓扑实现电网电压与电池电压之间能量双向转换。同时为解决CLLC谐振拓扑在宽范围工作时参数设计困难的问题,提出一种参数设计及优化方法,采用基波分析法(fundamental harmonic analysis,FHA)对谐振网络建模,推导充放电增益的归一化方程,提取出影响谐振变换器增益和效率的关键参数,对比分析关键参数的变化对拓扑各项性能的影响规律,进而总结参数的设计及优化原则。结果表明:影响谐振变换器双向运行最重要的参数是匝数比和谐振电容,其中变压器匝数比主要影响CLLC变换器的充放电效率,谐振电容值影响充放电宽范围输出的最佳工作区,通过分析给出了双向传输功率同等级时匝数比和谐振电容的最佳取值范围。应用CLLC拓扑,双向车载充电机可实现双向超宽范围运行,整机充电效率最高可达94.5%,CLLC效率可达97.5%。

摘要：结合智能制造相关专业教学及实践要求,综合分析了3C产品的结构及工艺特点,构建了一条智能柔性生产线,适用于PLC应用技术、工业机器人应用技术和智能制造生产线综合实践等课程的教学工作。受限于成本及复杂的流程等因素,对于智能生产线运行、调试及工艺验证等技能、知识领域,难以组织较大规模且高效的实践教学。基于数字化设计、机电一体化、虚拟仿真等多学科交叉技术而开发了生产线数字孪生模型并用于实践教学。实践表明,该生产线运行过程稳定,孪生模型与实物高度对应,在教学过程支撑了生产线建模设计、数字孪生仿真设计、机器人离线编程、运动部件轨迹规划及定义、虚拟PLC编程及通信配置等实践教学项目。数字孪生模型可以代替物理空间的生产线实物用于全流程实践项目教学,开辟了创新性的实践教学模式。

摘要：在植物照明领域,由于培养系统受照面随植物的生长不断变化,植物照明系统的设计需考虑在整个生长周期以及植物生长过程中所占空间的照明情况和效果,使其提供整个生长空间的高照明均匀度。但是粗放的传统植物照明解决方案结构简单,并且只针对某一具体参考平面进行优化,无法达到高空间照明均匀度的效果。为解决这一问题,以整个植物培养架的照明空间为研究对象,以空间照明理论为依据,以最近提出的倒置型光源以及传统顶部阵列光源设计方案为参考提出了一种双光源模块的LED植物照明系统。在顶底两面同时设置光源,通过两部分光源的互补混光实现了高空间照度均匀度及混色均匀度。应用Taguchi实验简化实验过程,变异数分析精细优化关键结构参数,更深入研究了光源配光曲线对植物照明系统性能的影响。多次优化后,最终获得水平面和竖直面照度均匀度分别为93.48%和88.54%,混色均匀度分别为90%和87.13%,种植面光能利用率为41.63%的最优设计方案。

摘要：传统的植物照明设计只针对单一参考面均匀度进行评价,难以满足植物在整个生长过程中对均匀光照环境的需求。针对这一问题,首先提出了空间照明均匀度评价体系,并基于该体系设计了一种复合光源模块的立体化照明系统,以期构建照明均匀的植物生长空间。进一步利用Taguchi方法优化实验过程,在结合ANOVA分析的基础上,获得了最优结构参数。最后对所得最优解进行灯珠形状分析和植物生长过程中的照明效果测试。实验结果表明:最优结构可提供一个水平参考面照度均匀度为87.22%,混色均匀度为90.11%;竖直参考面照度均匀度93.02%,混色均匀度91.43%的均匀照明空间。该植物光源系统可满足植物生长过程中对均匀空间照明环境的需求。

摘要：线缆收放器是系留无人机系统的核心部件,对提升整套系留无人机系统的自动化程度起着关键作用。基于位移传感器和直流电机,设计并开发了一套应用于系留无人机系统的线缆收放器自动控制系统。该自动控制系统能够实现系留无人机系留线缆的自动收线和放线操作,无需人为参与,提高了系留无人机系统的自动化程度,减少了用户使用过程中的劳动强度和复杂程度,有效提高了系留无人机系统操作的安全性和便捷性,有效促进了系留无人机系统在各个领域的工程应用。

摘要：传统植物照明设计只优化某一参考面的均匀度,导致植物生长空间内的光环境不均一。为了解决该问题,对空间照明均匀度评价体系进行了研究。首先,提出了三种潜在的立体化高空间照明均匀度植物光源设计方案,并借助TracePro光学仿真软件研究了结构参数对照明效果的影响。进一步利用Taguchi方法优化实验过程,并结合ANOVA分析,获得了最佳方案的最优结构参数。然后,基于所得最优解,对植物生长过程中的照明效果进行了测试。最后,介绍了立体化光源系统相对传统阵列式LED光源的技术优势。实验结果表明:最优结构可提供一个均匀照明空间,该空间内的水平面照明均匀度和垂直面照明均匀度分别为92.00%和83.12%,并且两个空间参考平面上的红蓝光混色均匀度分别达到94.19%和90.70%。该植物光源系统可为植物提供其生长过程中所需的均匀空间照明环境。