基于光学测径仪的发动机转子叶尖外径在机测量方法
张金政;姚振强;孙姚飞;针对传统三坐标测量机测量发动机转子叶尖外径方法导致加工效率和加工精度降低的缺陷，提出了一种基于光学测径仪的高精度发动机转子叶尖外径尺寸在机测量方案，包括搭建基于光学测径仪的在机测量系统及设计在机测量步骤，分析该方案系统误差，利用齐次坐标变换矩阵和非线性最小二乘法推导光学测径仪误差模型，从而消除误差并实现对发动机转子叶尖外径尺寸的高精度在机测量。实验中使用Φ25 mm的标准球进行误差标定，建立误差模型后求解误差并消除，之后使用半径17 mm的磨床标准校棒进行测量精度验证，最后使用光学测径仪和三坐标测量机分别测量发动机转子叶尖外径验证测量精度。实验表明，该在机测量方案测量误差小于2μm,可以替代三坐标测量机实现在机测量。
柔性转子系统动力学参数匹配与振动特性研究
贺祥;古丽巴哈尔·托乎提;买买提明·艾尼;陶乙升;赵林生;李鑫;以燃气轮机转子系统作为研究背景，建立了对称RSS机座-轴承转子系统的动力学模型，提出了转子-轴承系统动力学参数的全局最优匹配理论方法和算法。并根据《轴承-转子动力学》中的算例，将全局匹配分析法与虚拟振幅法的计算结果进行对比，验证了软件的正确性与可靠性，同时发现了偏心率的变化对系统动力学参数全局最优匹配的影响。又以M701F燃气轮机RSS机座-轴承转子系统相关动力学参数作为参考，通过考虑不同偏心率下转子质量和刚度的变化，揭示了全局匹配域和全局最优匹配域的变化规律及其对轴承转子系统振动特性和稳定性的影响机理。为实际工程中柔性机座-轴承系统动力学参数全局匹配研究和设计提供了理论模型和评价指标。
基于RANSAC-ICP的客车中控仪表板点云配准算法
胡一帆;赵凤霞;杨炯;客车的中控仪表板一般采用注塑成型技术制作，然后采用数控加工切出各类接口、按钮孔、显示屏槽等关键特征，加工时需要实现仪表板点云与CAD模型的快速、准确配准定位。为了提高配准精度和配准效率，提出一种基于RANSAC-ICP的客车中控仪表板点云配准算法。该算法采用粗配准和精配准结合的方法，首先在粗配准随机采样一致性算法中加入内在形状特征ISS找到关键特征点，然后通过列文伯格-马夸尔特改进的迭代最近点算法进行中控仪表板的精配准，实现了待切割仪表板件与CAD模型之间对应点的精准匹配。采用主动双目相机及配套设备对仪表中控板的点云数据进行采集，将提出的改进配准算法与传统ICP算法进行了对比实验，实验结果表明，提出的配准算法的配准精度提高了63%,整体配准时间比改进前快36%。
半全局立体视觉匹配中的惩罚因子自适应算法
徐彩军;林煌城;魏廷智;何祖恩;吴海彬;针对SGM(semi-global matching)算法的惩罚因子在不同场景需要根据经验进行反复测试再进行设定以及惩罚因子为定值，容易出现误匹配的问题，提出SGM算法的惩罚因子自适应动态调整策略，采用惩罚因子根据初始匹配代价与相邻像素点灰度值的梯度在每个像素的各个视差空间下进行自适应动态调整。实验结果表明，在不同的场景下，通过惩罚因子的自适应调节，不仅能够避免设定惩罚因子的难题，还能有效地提高视差匹配的正确率，降低视差图灰度值平均误差。
基于FPGA的YOLOv4-tiny硬件优化与实现
王凯;柏艳红;李小松;李浩然;针对YOLOv4-tiny算法结构复杂、计算资源消耗大、参数众多，难以在FPGA上高效部署的问题，提出了一种软硬件结合的优化策略。将YOLOv4-tiny的骨干网络替换为Mobilenetv1网络，在加强特征提取网络中引入CBAM模块；对网络结构进行通道剪枝，对权重和偏置进行16位定点数量化。改进后的网络与原始YOLOv4-tiny相比参数量减少了40%,而识别准确率基本不变。使用高层次综合工具生成FPGA IP核，设计并行流水化的卷积结构并采用卷积层间分块操作，提高计算效率。将改进后算法在Zynq-7020FPGA芯片上实现，实验结果表明，改进后算法计算性能为43.4 GOP/s,是现有文献的1.6～4.1倍；能效比是现有的工作的4.8～10.7倍。所提策略能更高效地将算法部署在资源受限的FPGA平台上。
机器人安全交互中的外力矩估计与碰撞检测方法研究
付兵;蔡敢为;快速准确地估计作用于协作机器人本体上的外力矩对于确保安全的人机物理交互,最大限度地减少潜在碰撞造成的伤害风险至关重要。针对机器人与不确定环境物理交互中的安全问题,提出了一种改进的直接外力矩估算方法。首先,建立机器人外力矩估计方程,提出自适应变长度多项式拟合的速度和加速度估算方法,预先存储伪逆矩阵值降低估算计算量,为外力矩计算提供高精度的速度和加速度值;最后,建立碰撞检测方程,设置碰撞阈值。实验结果表明,所提出的直接外力矩估计方法能够准确地估计作用在机器人上的外力矩,能够快速准确地检测碰撞,算法响应速度快。
改进黑翅鸢算法求解分布式绿色柔性作业车间调度
庞子恒;李艳武;谢辉;针对多转速机器的分布式绿色柔性作业车间调度问题,以最小化最大完工时间、最小化多转速下分布式工厂的总能耗为优化目标,提出了一种改进的离散黑翅鸢算法(improved black-winged kite algorithm,IBKA)。首先,通过混合混沌映射对种群进行初始化,以提高初始解的均匀分布性和种群多样性;其次,通过快速非支配排序找到领导者种群,并对其执行基于问题的邻域搜索,增强算法的局部开发能力;再次,在后期迭代中设计双种群协同动态反向学习策略,通过精英主种群的保守型内部反向学习与辅助种群的激进型全局反向学习的差异化协同搜索,并结合非对称调控方程与支配关系驱动的个体更新规则,提升算法的全局探索能力及解空间覆盖率;最后,在Mk和DP数据集上,验证了上述改进策略的有效性。与现有先进的非支配排序遗传算法和改进灰狼优化算法的进一步对比实验表明,所提算法在解决多转速机器的分布式绿色柔性作业车间调度问题上具有有效性和优越性。
非完整轮式机器人有限时间指令滤波反步轨迹跟踪控制
孙涛;赵林;针对非完整轮式移动机器人在存在外部干扰情况下的轨迹跟踪控制问题,提出了一种有限时间指令滤波反步控制方案。首先,该策略不仅规避了传统反步法中虚拟控制量所需的微分运算,还消除了滤波误差带来的不利影响;其次,该控制方案保证了闭环系统中的所有信号在有限时间内稳定有界,同时实现跟踪误差在有限时间内收敛至零点的期望邻域内;最后,通过仿真和实验结果验证该控制方法的有效性。
融合神经网络与粒子群的一体化接管优化设计
冯子洋;唐奕辰;陈志浩;刘卫民;谢罗峰;为实现核电一体化接管进出口压降最低和流阻最小的目标,提出了一种融合神经网络代理模型和粒子群优化算法的核电一体化接管进出口结构优化方法。以某核电一体化接管为研究对象,基于COMSOL仿真软件建立有限元数值流体仿真模型,再结合神经网络代理模型和粒子群优化算法对一体化接管结构参数进行优化。针对传统粒子群算法易陷入局部最优的问题,提出动态惯性权重机制和分级动态罚函数约束处理策略。最后针对重要的结构参数进行优化,结果表明相较于初始模型,优化后模型压降降低了3203 Pa,由初始8060 Pa降至4857 Pa,降幅达39.7%。
前波刃铣刀铣削颤振稳定性预报
秦增秀;姜尚磊;吴芳倩;颤振是铣削加工过程中降低工件质量和生产率的主要原因。为了避免颤振,在实际加工过程中越来越多地应用抑振刀具。前波刃铣刀作为抑振刀具的一种,因刃口形状呈现简谐变化特点,使其具有更为复杂的时滞分布,表现出十分优异的抑振性能。研究中提出了一种显式框架下的前波刃铣刀参数化几何建模方案,可适用于简谐波形参数的任意变化。在此基础上,建立了前波刃铣刀多时滞铣削动力学模型,使用混合多步法对颤振稳定性进行了预报,并开展了实验验证。最后,分别探究了刀具同时具有波刃特征与不等(名义)齿间角特征、波刃特征与不等(名义)螺旋角特征情况下的抑振效果,为前波刃铣刀的抑振结构优化设计提供了理论基础。
工业机器人的现状及发展趋势
马光,申桂英工业机器人在现代制造技术中起着举足轻重的作用。本文介绍了国内外工业机器人的发展现状 ,指出了我国工业机器人产业化发展的影响因素和实施策略 ,阐述了工业机器人技术的发展趋势
基于ANSYS Workbench的主轴箱有限元分析及优化设计
周孜亮;王贵飞;丛明;以高速立式加工中心主轴箱为研究对象,针对其结构特点,利用ANSYS Workbench平台建立了有限元模型。分析主轴箱的实际工作情况,得到其刚度最差的工况位置,对此位置进行了铣削工况下的静力分析。对主轴箱进行模态分析,提取了前四阶固有频率及振型图。根据静动态特性分析结果对主轴箱进行了多目标多尺寸的优化设计。对优化后的主轴箱进行了静动态特性有限元分析,结果表明优化后的主轴箱静动态特性有显著提高。
精益生产实施关键因素及评价体系研究
魏鹏飞;对精益生产在我国企业的推进中,产生了巨大的经济效益的同时存在的诸多问题进行了归纳总结,分析了影响精益生产实施能力和结果的人员、技术、环境和文化四个关键因素及其内容,并在分析了已有文献提出的以结果为导向的评价指标体系的基础上,提出了基于上述四个因素的,以过程为导向的评价精益生产的实施能力和效果的指标体系,并给出了各指标具体的意义和评估建议。
自适应控制的应用研究综述
刘楚辉;文中对国内外自适应控制在工业和非工业领域的应用研究现状进行了较系统的总结。自适应控制成为一个专门的研究课题已超过5O年了,至今,自适应控制已在很多领域获得成功应用,证明了其有效性。存在的问题主要是其通用性和开放性严重不足,导致其推广应用至今仍受限制,但现在已能设计出安全、稳定、快速、有效、对现场操作人员无过高要求的自适应系统。结合神经网络、模糊逻辑等人工智能技术是今后一段时期内可能的理论和应用研究方向。
SJ—FMS中RGV的实时调度与故障调度
乔非，吴启迪针对一个实际的ＳＪ—ＦＭＳ系统，对其控制系统中ＲＧＶ调度问题提出了一种分步设计实施的思想，并重点对ＲＧＶ调度的两个关键性问题──实时调度和故障调度加以研究和探讨。通过实际工业过程的验证，表明我们所采用的调度机制及实现方法是可行而有效的。
工业机器人的现状及发展趋势
马光,申桂英工业机器人在现代制造技术中起着举足轻重的作用。本文介绍了国内外工业机器人的发展现状 ,指出了我国工业机器人产业化发展的影响因素和实施策略 ,阐述了工业机器人技术的发展趋势