基于YOLOv5和U-NET的多目标药盒抓取系统设计

目的解决传统机器视觉机器人抓取系统对多目标及复杂目标背景分割不精确导致的目标定位精度差而影响机器人抓取效率的问题,提出一种新的深度学习抓取识别定位系统。方法搭建由Delta机械臂、PC上位机、双目相机等组成的硬件系统,对工业部署常用的YOLO系列算法进行对比研究。将YOLO与U-NET相结合,用于目标的检测和分割。在精确分割出属于目标和背景目标的像素区域的同时,计算边缘和中心位置信息,运用立体视觉技术得到三维位置,并转换为世界坐标系,由PC机引导机械臂去完成抓取任务。结果深度学习目标检测和图像分割相结合的系统在较复杂背景、多目标的场景下比未添加图像分割的算法拥有更好的目标定位精确度。结论YOLOv5和U-NET相结合的目标定位抓取方法具有较高的鲁棒性,达到了并联机械臂的抓取要求。该方法能够运用于其他多自由度机械臂上,具有良好的应用价值。

一次性指形薄膜包装机的设计

针对指形薄膜类材料不易包装且自动化程度低的问题,设计一种指形薄膜包装机。采用仿生人工装袋方式,以伺服电缸作为动力元件,调节薄膜装袋过程中的开度与力度,保证装袋过程的可靠性;采用MC501CD防静电材料制作夹爪,极大地减少静电对包装过程的影响;采用多料位间歇往复式包材供送方案,提高装袋效率。经样机试制,批量装袋测试结果表明,包装机可以高效完成对指形薄膜的输送、装袋、封合及收卷下料等功能,工作效率达60个/min,指膜夹取完好率100%,装袋合格率99.05%,凹凸扣封合成功率99.05%,包装效率可提升168%。研究为提高指膜包装行业自动化程度及包装可靠性提供参考。

基于响应面优化法的套袋机构悬梁轻量化研究

利用SolidWorks建立悬梁模型并采用ANSYS Workbench软件进行静力分析。结果表明,悬梁的刚度与强度余量足够富裕,具有轻量化优化空间;以悬梁质量、变形为优化目标,应力小于等于屈服极限和设计变量取值范围为约束条件,采用Design Exploration优化工具的Box-Benhnken Design实验设计方法对悬梁进行尺寸优化。优化后,悬梁质量减少18.3%,节约了生产成本,且强度满足要求。为青贮机出料自动套袋机构悬梁结构及其他类似部件的优化提供了参照。

一种彩色视频信息的隐秘传输方法

为了实现数据量较大的流媒体彩色视频信息的隐秘传输,描述了一种将lowlevelMPEG Ⅱ彩色视频信号隐藏在另一路mainlevelMPEG Ⅱ彩色视频中,并通过公共信道进行传输的方法。该方法利用人眼视觉特性,在宿主视频图像的DCT域,选择对人眼不敏感的中高频信息作为宿主可修改矢量,并提出了一个新的数据嵌入方法,由于该方法最多修改Lbits宿主信息,就可在(2L+1)bits宿主可修改矢量中嵌入2Lbits信息,因此有较高的数据嵌入率及较好隐蔽性。该方法也可用于其他流媒体及较大信息量信息的隐秘传输。该方法已在局域网上进行了模拟,并获得了较好的结果。

WBH1314型纸袋式硬币清分包装一体机的设计研发

分析了我国硬币流通的现状,以及我国硬币清分设备设计研发和加工制造的基本情况,论述了制约硬币发行和流通的原因。将转盘滑轨式硬币清分机的主要机构与袋成型充填封口包装设备进行了整合,充分发挥2种机器的优势,实现了硬币从清分到包装全过程的自动化,有效减轻了出纳人员的劳动强度,提高了工作效率。从设备工作原理及流程的合理化方案、机器内部重点结构部件、自动控制部分和机器整体造型的设计研究等方面,阐述了新型全自动袋式硬币清分包装一体机的研发过程。

包装机混合式自动定量控制系统的设计

简要介绍了混合式自动定量系统的原理,为了提高混合式自动定量系统的定量的速度和定量精度,针对一个具体的包装机设计了一个微机控制系统。该系统以单片微型计算机为核心,与称重传感器相连,具有数据采集的功能,同时具有控制加料、信息显示和主控微机通信的功能。该控制系统在包装机上具有较大的推广价值和一定的实效性。

组合称包装机分布式控制系统的总体设计

简要介绍了组合称的原理,为了提高组合称包装机的定量的速度和精度,针对一个具体的包装机设计了一个分布式控制系统。该系统以IPC为上位机,单片机、PLC为下位机,与称重传感器相连,具有数据采集的功能,同时具有控制加料、信息显示和故障诊断等的功能。该控制系统在组合称包装机上具有较大的推广价值和一定的实效性。

基于现场总线技术机器人码垛控制系统设计

为提高机器人码垛控制系统的可靠性,简化控制系统结构,保证码垛设备的平稳运行。设计了码垛控制系统的通讯网络及控制流程图,将现场总线技术引进该控制系统,集中管理,分散控制。结果表明该机器人码垛设备信号传递快速稳定,数据传输便捷,有效避免传统I/O标准板通讯的繁琐,提高了控制系统的可靠性与便捷性。该码垛设备在天津某现场运行一年有余,性能稳定可靠。

塑料包装薄膜热封参数的仿真

基于影响塑料包装薄膜热封强度和质量的主要参数,通过试验,分析各参数对热封强度的影响,确定了最优热封参数,构建热封强度的数学模型。通过热封强度的仿真计算界面和热封参数的优化仿真界面,实现了热封参数与强度的优化,为包装机中热封器的设计和热封参数的设定提供了依据。

卷带包装材料连续供送恒张力控制系统的设计

针对卷带包装材料在连续供送过程中存在的张力控制不稳定的问题,研究设计一种恒张力控制系统。以磁粉制动器作为执行元件,采用PID控制,建立了张力控制系统的数学模型,进行了仿真分析和控制系统的实验验证,结果证明,该系统响应速度快,达到了包装材料高速供送恒张力的要求。

自动指纹识别系统中连续分布方向图的研究

方向图(场) (directionalimage/field)是自动指纹识别中的一项关键技术,为了进一步提高指纹方向图的精确度,提出了指纹连续分布方向图(场)的概念及其算法。该算法是利用直方图滤波技术对指纹点方向图进行滤波处理,得到连续分布方向图。实践证明这种连续分布方向图过渡平滑、自然,既具有很好的连续性、渐变性和抗噪性,又具有极高的精确度,还兼有指纹点方向图的连续过渡性和块方向图的抗噪性优点。实验结果表明,由于连续分布方向图能更精确地反映指纹脊线的结构特征,且能有效地解决指纹图像方向图的连续过渡性、精确性和抗噪性问题,因而为自动指纹识别系统(AFIS)中高精度的指纹图像增强、二值化、全局特征的提取、自动分类、模板匹配、指纹图像编码等许多关键处理步骤奠定了良好的基础。

CR数字胸片图像的几种肋骨分割方法

在医学领域里,计算机X线摄影(computedradiography,CR)影像系统已经进入全新的发展阶段。图像分割在医学图像处理中占有很重要的位置,由于医学图像的一些特殊性,不同的分割方法会产生不同的效果。以CR数字胸片图像为研究对象,给出了概率松弛迭代法、K-均值聚类法和高斯曲面阈值法在胸片肋骨分割中的应用,并且对其结果给予了一定的评价。实验结果表明,几种分割方法中高斯曲面阈值法更为有效,它方便后继处理,可以得到比较完整的肋骨信息,为后期的计算机辅助诊断提供更为可靠的实验数据。

啤酒包装线的布局及单机的选配

包装生产线的布局及单机的选配是一项复杂的技术工作。通过对啤酒包装生产线的工艺流程进行分析,总结生产线设备的平面布局要求以及主要单机选配的理论依据,对自动包装线的设备布局及自动机的选配提供了参考。

基于ADAMS的粉体振动给料系统的建模和仿真

在Pro/E环境下对粉体振动给料机构进行建模、装配,将模型通过Mech/Pro接口程序导入ADAMS中。基于多体动力学理论和振动理论,在ADAMS中给模型施加约束和驱动方式,求解其固有频率,再进行时域和频域的振动分析,验证模型的可用性,实现粉体振动给料系统的虚拟样机设计。

基于有限元对卸料机翻转框架的轻量化设计

目的以翻转框架为研究对象,采用有限元对其进行轻量化设计,在满足强度和工作性能的条件下最大程度地减轻其质量。方法针对翻转框架的实际工况,利用拓扑优化和尺寸优化对翻转框架进行轻量化设计。在满足工作性能和翻转框架强度的基础上,对在上料工况和极限工况下的翻转框架进行强度分析,基于分析结果,对翻转框架先后进行拓扑优化和尺寸优化,并对比分析优化前后翻转框架的强度情况。结果优化后的翻转框架强度满足要求,其减重幅度达到了17%。结论设计出的卸料机翻转框架结构满足其强度和工作性能的要求,并达到了较好的轻量化效果。

全自动圆压平模切机供料系统的设计

确定了全自动圆压平模切机供料系统的总体方案,论述了供料系统的整个工作过程及特点。根据其工作原理,分析底层纸板的受力情况确定送料真空吸盘的各参数及规格,提出在选择吸盘参数时应注意的问题。

包装生产线分布式监控系统的设计

论述包装生产线的分布式监控诊断系统在国内外开发研究的现状,并针对一具体包装生产线的生产特点分别对硬件、软件进行了设计。该设计具有较大的推广价值,有一定的实效性。

散粒(粉)料小剂量自动计量设备的设计

介绍了散粒(粉)料小剂量自动计量设备的结构特点,工作原理和主要部件的结构设计。在原有容积计量的基础上,采用二次容积补量,同时详细说明了根据物料堆积密度大小,通过试验确定容积计量二次补量的量杯大小依据,这是在小剂量散粒料的计量中进行一种新的尝试。

摩擦收卷中柔幅材料力学建模及张力控制策略研究

对柔幅材料在某新型高速摩擦收卷机收卷状态下力学行为进行研究,以张力为核心,将收卷状态下处于不同位段的幅材张力区分为工作张力和上卷张力两类,分别建立其力学模型,并提出对应的张力控制策略。为合理设计收卷机的结构,提高张力控制精度提供理论依据。

双排减量式灌装压盖一体机

阐述了一种双排减量式灌装压盖机的机械结构和控制系统组成。介绍了灌装压盖系统的灌装和压盖工艺流程。并对设备主要关键点的控制进行了描述。此外,根据料箱的简化模型,设计出开关浮球的位置,为进料泵的控制提供了参考数据。