摘要：针对工业生产线上装配机器人在粘连、堆叠、光照变化及环境因素干扰等复杂条件下零件检测率低、鲁棒性差等问题,提出一种基于改进YOLOv3深度学习框架的零件实时检测方法。在基础特征提取网络Darknet-53的每个残差网络后嵌入CFE模块,构建融合CFE模块和Darknet-53的深度特征提取网络CFE-Darknet53,建立YOLOv3深度学习框架下基于CFE-Darknet53的零件实时检测模型,提升检测网络在复杂环境下特征提取能力;设计一种改进K-means算法来预测边界框,通过对零件数据集进行聚类分析,选取最优的锚框个数和尺寸,进一步提高检测准确性。实验结果表明:在复杂条件下,改进算法对相似度很高的多类零件检测准确率能达到91.6%以上,相比YOLOv3算法提升了近10%以上;检测时间为43 ms,在视频传输帧率(24帧/s)下实现了零件实时准确检测。

摘要：多体动力学建模及仿真是研究履带车辆动力学性能的重要手段,其分析结果是否可信取决于所建立的动力学模型是否准确。该文以自主研制的小型农用履带底盘为对象,运用极限理论和瞬态运动分析法建立了履带底盘的运动学方程,运用拉格朗日法建立了履带底盘的动力学方程,在此基础上,结合履带底盘的拓扑结构分析建立了其多体动力学模型,并通过不同路面环境下履带底盘直线行驶的实车试验与仿真结果的对比分析验证了模型的有效性、可信度。结果表明:硬质、松软2种路面环境下履带底盘直线行驶时的平均速度、侧向偏移量、驱动轮转矩和履带张紧力等仿真分析数据与实车试验结果的相对误差分别为5.00%、2.27%,3.86%、6.83%,3.15%、4.66%,0.15%、0.62%,吻合度较好,说明所建立的履带底盘动力学模型准确度较高。该研究可为后期履带底盘动力学性能的深入研究提供参考模型。

摘要：针对视觉同时定位和建图(SLAM)系统大多基于静态环境假设、在动态场景位姿估计不准确的问题,提出了一种动态场景结合稀疏场景流和加权特征的视觉SLAM方法。首先,引入实例分割网络SparseInst获取环境中的语义信息,识别潜在运动物体;其次,通过计算特征点的稀疏场景流及其马氏距离获得特征点在相机坐标系下的相对运动,利用卡方检验方法完成对动态特征点的检测和剔除;然后,对静态特征点分配权重,设计加权的光束平差法优化目标函数以解决部分特征点运动状态模糊问题,提高视觉SLAM在动态场景下的定位精度。在公共数据集上的对比实验表明,所提方法相较于ORB-SLAM2、YOLO-SLAM、SG-SLAM,其绝对轨迹均方根误差在TUM RGB-D和Bonn数据集上分别平均降低约94.69%、27.55%、5.27%和93.43%、38.30%、26.88%。

摘要：针对机床状态动态标签及差异化分布数据下的预测适应性差与准确度低问题,结合时序特征关系和模型融合方法,建立自适应混合深度学习模型进行机床状态预测。首先,通过融合最小近邻分类器,设计一种基于权值累积的自适应更新法则,建立具有数据自适应性的状态预测模型。在此基础上,提出一种基于中心损失函数的特征距离度量优化策略,构建综合决策损失函数,确保模型有效融合。在提出的一种组合收敛准则基础上,采用BBPT方法训练优化模型,对测试数据进行了验证。实验结果表明,该模型能够自适应动态标签及差异化分布数据,准确预测数控机床状态类别,抗干扰强,响应快。在GPU模式下预测时间最短仅需100 ms,较BP和LSTM分类网络,预测准确率和实时性均显著提高。

摘要：智能手机印刷电路板装配(printed circuit board assembly,PCBA)集成度高、焊点间隙小,小视场下成像易引入噪声,圆形焊点边缘粘合、断缺现象明显,导致圆形焊点轮廓提取准确性不高.为此,提出PCBA圆形焊点轮廓自适应提取算法.首先,采用引导滤波算法,在有效地抑制噪声的同时捕捉圆形焊点边缘梯度信息;其次,依据自适应OTSU分割算法实现焊点区域分割,采用8邻域边界跟踪算法及Canny算子提取圆形焊点轮廓信息;最后,利用圆形焊点的轮廓几何特性和边缘滑动窗口机制对轮廓信息进行筛选,从而获得更精细的圆形焊点轮廓.在实验设备采集的90幅PCBA图像数据集上与3种典型方法进行实验的结果表明,所提算法的精确率、召回率、F值分别为96.96%,97.88%,97.42%,运行时间为310 ms,可快速、有效地提取出PCBA圆形焊点轮廓.

摘要：分析了线元素在造型艺术中的特征、内涵及表现力,在分析线元素与产品形态设计关系的基础上,结合产品形态设计特性,论述了产品形态中作为轮廓线、交线、分割线和装饰线的线元素的应用特点和设计价值。提出了线元素在产品形态设计中的应用方法,包括线元素主导产品的情感表达,产品形态中线元素与完形原则,以及线元素的表达形式等。

摘要：垃圾焚烧发电厂储坑沥滤液是一种高污染、高氯离子和高胶体含量的废水,经过传统生化处理后仍难达标排放。根据生化出水中氯离子浓度较高的特点,面向实际工程应用,设计了板框式电化学反应器,以钛基氧化钌-氧化铱涂层电极(Ti/RuO2-IrO2)作为阳极,304钢板作为阴极,开展了电化学氧化去除废水中难生物降解有机物的研究。重点考察了电流密度、表观流速、氯离子浓度、电极极距等因素对去除废水COD的影响。结果表明:当电流密度为***-2,反应器内表观流速为2.72cm.s-1,初始氯离子浓度为5000mg.L-1时,废水中COD的去除具有良好的效果。研究了COD去除的动力学过程,提出了反应体系中活性氯的减少可能是第二阶段COD去除速率降低的主要机理。对几种结构电化学反应器的能耗进行了对比分析表明,极距减小50%,去除COD的平均能耗可节约25%以上,紧凑多通道小电极极距结构在设计工业电化学反应器时值得考虑。

摘要：为了实现雾化辅助CVD(chemical vapor deposition,化学气相沉积)腔体的可定制性、可复用性及经济性,并满足高质量单晶氧化镓(Ga_(2)O_(3))薄膜制备的实际需求,设计开发了一种新型雾化辅助CVD腔体。该腔体主要由反应腔室模块、冷却模块和缓冲腔室模块组成。采用新型腔体和常规腔体进行了单晶Ga_(2)O_(3)薄膜制备实验,对Ga_(2)O_(3)薄膜进行了X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)图谱分析,并采用原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)观察其表面形貌。实验结果表明:采用新型腔体可制备出性能更优的α-Ga_(2)O_(3)、β-Ga_(2)O_(3)薄膜;采用新型腔体和常规腔体制备的α-Ga_(2)O_(3)薄膜的(006)晶面的半峰宽分别为0.172°、0.272°,表面粗糙度分别为25.6 nm和26.8 nm,可见采用新型腔体制备的α-Ga_(2)O_(3)具有更优的结晶度、表面平整性和致密度。通过新型腔体的设计,构建了更有利于单晶Ga_(2)O_(3)薄膜生长的稳定环境,为Ga_(2)O_(3)薄膜制备工艺的优化提供了可靠路径。研究结果为制备高品质金属氧化物半导体薄膜提供了参考。

摘要：针对传统迭代最近点(ICP)算法在点云存在重叠或部分重叠时,配准误差大且适应性差的问题,提出一种基于匹配点对加权优化的改进配准算法。首先,提出一种改进体素降采样算法对点云进行采样,减少数据量的同时提高算法对噪声的鲁棒性;然后,采用改进Sigmoid函数赋予参与配准的匹配点对不同的权重,克服传统算法忽视距离较小的匹配点对中仍具有错误点对的缺点,同时提高了配准精度和收敛速度;最后,提出一种采用奇异值分解法(SVD)求解配准参数的方法,进一步提高配准精度。设计了不同重叠度的配准实验和噪声实验,并结合曲轴三维点云重建对本文算法进行验证。实验结果表明:本文算法误差较Tr-ICP算法减少了约34.1%,较AA-ICP算法减少了约29%,配准时间较TrICP算法缩短了约16.1%。最终表明本文算法具有更高配准精度的同时,具有更好的适用性和鲁棒性。

摘要：针对机床系统几何误差源的最终作用结果存在相互抵消的现象,提出了一种基于机床系统几何误差源相互补偿的机床公差设计方法。该方法以经济加工精度为初始成本界限,通过机床误差建模实现各个几何误差源公差到机床输出精度的映射;根据映射结果的量值和方向,有目的地调整几何误差源公差的量值和方向,使机床几何误差源在加工误差敏感方向上的抵消效果达到最好。以滚齿机YK3610为例,给出了该方法应用过程的基本步骤和关键环节。