摘要：对软体机器人的无系留驱动方式探索是当前软体机器人领域一个重要的研究方向,但当前的无系留软体机器人驱动,大都需要交替改变环境条件来实现定向驱动,为此,本文提出一种能够在恒温环境下由湿度驱动的无系留软体轮式机器人,基于硫酸纸和Ecoflex⁃0030的温湿度效应形变机理,实现了对其在稳定的温度环境中定向滚动控制。将硅胶材料Ecoflex⁃0030涂布在硫酸纸上制成双层材料,基于该材料剪切而成的4个软体驱动叶片粘贴在滚轮上,通过在温、湿度环境下4个软体驱动叶片的可控形变,实现对轮式结构主动推进的控制。研究了硫酸纸的形变机理,给出了车轮叶片尺寸、驱动力矩的设计,并对机器人的动力学进行了建模分析,制作了实物样机并对其进行了滚动测试。实验表明:从给定驱动叶片初始状态,车轮在55 s内运动了约85 mm,进一步,通过将驱动叶片交错相位布置的两个驱动轮串联联接,制作成两轮驱动小车,验证了设计的可行性。该研究成果对设计新型温湿度控制的无系留软机器人和软机器的设计具有重要意义。

摘要：目的 针对铬酸酐有腐蚀性与有毒有害性,及其手动封装环境给人身体带来安全隐患的问题,迫切需要设计一种安全、高效的铬酸酐物料桶封装工艺。方法 提出一种基于三坐标桁架的自动封装系统,其中机械臂实现自动抓取桶盖完成桶盖自动上料的工序,螺杆和螺母供料器由重力效应完成螺杆和螺母顺序供料的工序,螺栓封盖机构完成螺栓紧固物料桶桶盖的工序,从而实现三坐标绗架封装系统的自动封装功能,并通过数字模拟和试验的方式验证封装工艺的合理性。结果 在封装环节,精密设计的螺栓封盖机构实现了自动供货和高负载精确的螺栓封装工艺。设计的自动封装系统的封装速度高达1.2个/min,试验阶段封装成功率高达100%。结论 该设备结构合理,在保证铬酸酐物料封装质量的前提下,合理规避了人工生产带来的安全隐患,推动了化工企业的自动化进程,为桶的自动封装提供了一种解决方案。

摘要：硫酸纸具有较好的湿度响应特性,研究了其变形机理,设计了智能结构,并将其应用于新型软机器的设计。首先,对硫酸纸的微观结构以及力学性能进行了表征分析,表明其纸平面具有各向异性,可实现卷曲、螺旋等运动模式,给出其变形机理;设计了一款可自折叠立方体智能结构,并通过有限元分析与实验相结合验证了其可行性;其次,提出了基于智能纸张的软驱动器,并应用于水下自适应软体抓手设计,其无需外接细绳输入,依靠湿度环境就可以实现运动控制,且最大可提升比自身重45倍的物体;最后,带式蠕动机器人可在稳定的环境下实现连续性运动,速度可达到每秒0.06倍体长。该智能材料在软机器领域具有良好的应用前景。

摘要：针对选粉机离线样品检测效率低、周期长等现状,设计并搭建了基于激光干法检测技术的在线选粉系统。在选粉机控制方面,基于PLC工控技术,搭建了"螺旋输送-选粉-收尘"工艺的选粉机控制平台;对于选粉过程中粉体颗粒粒径小、粒速大的特性,采用激光干法在线取样检测,实现以粒度分布作为过程反馈变量参与过程调节的闭环控制。根据平台实验,系统闭环检测周期可降至1 s,在线选粉检测结果与传统马尔文离线检测结果一致,准确率达98.8%。结果表明;该系统能在实现高精度在线检测、反馈调节的同时,保持各批次成品参数一致,保证选粉成品质量更加稳定、可靠。

摘要：针对滚动轴承逐渐呈现多阶段退化的退化特性,文中提出基于模糊C均值聚类(Fuzzy C-Means Clustering, FCM)和长短时记忆神经网络(Long Short-Term Memory, LSTM)的滚动轴承多阶段寿命预测方法。该方法的步骤是:使用小波包分解提取时频域特征,构建滚动轴承的健康指标;采用FCM将滚动轴承的退化过程分为多个阶段;使用LSTM对其在不同阶段的使用寿命进行预测,其预测结果可用于维修决策的制订与执行;利用开源试验数据集验证了该方法的合理性,表明了分阶段的寿命预测能有效提高预测精度。

摘要：针对ReliefF算法在迭代过程中受样本选取随机性、随机样本可能带有干扰及类别先验概率等因素影响较大的问题,提出了一种无需类别先验概率,且可以在所有类别的样本核心圈进行迭代的改进ReliefF算法。在标准数据集上的试验结果表明,改进ReliefF算法克服了传统ReliefF算法容易受迭代次数、最近邻样本数影响的问题,且算法的特征选择结果稳定,在选取特征维数相同的情况下,改进ReliefF算法选取特征的分类效果较传统ReliefF算法也有所提高。最后,将改进ReliefF算法运用于水泥工艺故障诊断,运用该算法提取故障特征,以支持向量机作为分类器,实现了故障的准确识别。

摘要：再制造已被认为是世界经济可持续发展的关键技术。但再制造产品的质量难以满足客户的需求,已成为制约再制造行业发展的瓶颈。而装配作为再制造过程中的关键环节,对提高再制造产品的生产效率和质量具有重要的工程意义。以退役机床再制造为研究对象,提出了一种基于NSGA-Ⅲ算法的选配模型。该模型以装配尺寸链公差为约束函数,建立考虑成本、再制造资源利用率及碳排放的选配原则,并将该模型应用于某再制造工厂的CW61100B机床大修项目中,得到最佳选配方案。

摘要：为充分利用信息资源,提高滚动轴承故障预测精度和结果的可靠度,文中提出了基于信息融合技术的滚动轴承故障预测方法。采用全矢谱技术融合双通道信号,进一步使用改进连续谐波小波包对融合信号进行特征提取,实现对数据层信息的综合处理;以特征向量作为输入数据,运用粒子群算法优化的BP神经网络对不同部位数据进行故障预测,实现对特征层信息的综合处理;采用DS证据理论对不同部位预测结果进行融合,选取最大基本概率分配函数值对应的故障状态作为最终预测结果,实现对决策层信息的综合处理。试验结果表明该方法能够对滚动轴承故障进行有效预测,并且具有较强泛化性。

摘要：为探求载人龙飞船类飞船返回舱气动布局设计特性开展研究。首先,采用贝塞尔曲线生成龙飞船返回舱光滑外形母线,实现了类龙飞船返回舱气动外形的参数化表征,并拓展应用于多种典型飞船返回舱的气动外形参数化描述,采用工程预测方法计算分析了龙飞船高超声速气动特性,并与其他几种典型飞船进行了对比;然后,讨论了质心位置与配平升阻比、配平静稳定度的相互影响关系,分析气动特性对于质心系数的敏感程度,给出了质心位置布置的参考依据;最后,采用遗传算法,以最大升阻比、最大容积率等目标对龙飞船返回舱气动外形进行了多目标优化,比较了优化外形与原始外形的气动性能差异,分析了优化外形气动性能的提升程度以及相关外形参数的变化情况。结果表明:通过合理的质心布置可以获得合适的配平升阻比与静稳定度,同时通过优化设计,可以使该气动外形配平升阻比进一步提升约3%。

摘要：微型涡喷发动机离心情况下的无叶扩压器长度范围是半径比在1.05~1.2之间,但是斜流情况下还要考虑气体轴向方位流动的影响,因此离心情况下的半径比范围是不适应的。为了探究斜流压气机的无叶扩压器半径比范围以及对整级的性能影响,因此对斜流压气机、不同半径比的无叶扩压器和叶片扩压器进行数值仿真。结果表明:不同半径比无叶扩压器对性能有显著影响,无叶扩压段长度增加对整级等熵效率的影响先增大后减小。斜流下的无叶扩压器半径比无量纲范围在1.10~1.25之间。方案C与方案F相比,效率最高可以提升7.3%。