数控回转工作台精度提升技术设计与研究

为解决数控回转工作台功能单一,不具有高度调节和水平横移功能,加工效率低、装夹次数多、无法保证精度等问题,开发设计一种基于精度提升技术的数控机床用回转工作台。从回转台关键结构设计和实现功能等方面入手,分析回转调节机构和碎屑清理组件机构的设计创新和关键性能特点。研究表明:该回转工作台可实现回转、升降和水平横移功能,加工质量稳定、精度高,有效解决了批量生产中大量切屑的清理回收问题,保证回转台干净整洁,消除工件多次装夹对加工精度的影响,提高生产效率与质量。

氧化锆对TC4钛合金固体渗硼的影响

研究了固体渗硼剂(碳化硼+碳化硅)中添加氧化锆对钛合金渗硼层的表面形貌与相组成、渗层厚度、渗层硬度、渗层与基体的界面结合力以及渗层摩擦磨损性能的影响。结果表明,固体渗硼剂中添加氧化锆(4.0wt%)改变了渗层的相组成(添加氧化锆渗层与未添加氧化锆渗层的相分别由TiB12、TiB2、TiB、TiC、TiN和TiB2、TiB12、TiN组成);提高了渗层的厚度与表面硬度(增幅分别为35.0%和6.99%);大幅提高了渗层与基体的界面结合力(增幅为41.17%)和渗层在摩擦磨损过程中抗剥落性以及自身抗裂性能。

子母弹反机场跑道封锁概率快速计算方法

传统子母弹反机场跑道封锁概率计算方法复杂、耗时长,不能实现毁伤效果侦察评估弹真实战场条件下的实时效能量化计算要求。为此,提出基于神经网络算法的子母弹反机场跑道封锁概率快速计算方法,该方法利用BP神经网络算法对原有计算模型进行拟合,获得可实现实时计算的封锁概率计算模型。仿真结果表明,该方法不仅可继承所学习的传统蒙特卡洛模型的优点,还可克服其准度、精度与耗时性之间的矛盾,评估所需时间从传统蒙特卡洛法的秒级缩短至毫秒级,实现战场毁伤效能实时计算要求,具备实用性和通用性。研究成果可为各类毁伤效果侦察弹对机场跑道封锁效能实时评估计算提供可行方法。

磁控溅射MoO_3半导体功能薄膜的制备与结构性能研究

采用射频磁控溅射技术分别在Si(100)和玻璃衬底上通过调整不同的溅射功率和退火温度成功制备了MoO3薄膜。利用X射线衍射、扫描电镜、紫外可见光分光光度计、接触角测量等进行了表征和分析。X射线衍射表明400℃以上沉积的MoO3结晶薄膜属正交晶系,沿(0k0)(k=2n)取向择优生长,衍射峰强度和薄膜的结晶度随溅射功率的提高逐渐增强;利用扫描电镜观察表面形貌,发现结晶的薄膜表面发生了不同程度的变化,由初期均匀分布的纳米细长状颗粒长大成二维片状结构;紫外可见光分光光度计测试表明,薄膜在可见光区具有良好的光学透过性,平均透过率达60%以上;接触角测量发现薄膜呈明显亲水性,通过后续的表面氟化改性热处理,实现了薄膜亲水-疏水的润湿性能转换。

火箭增雨作业效果评估分析

火箭人工增雨作业效果评估一直是社会普遍关注的问题。利用火箭开展增雨作业,具有投资少、操作简单、效果显著的特点,自2003年起,朝阳市龙城区政府投资开展火箭增雨作业,不间断地在辖区内开展作物生长季火箭增雨作业。利用降水变化分析和影响区和非影响区对比分析方法,分析了龙城区3年增雨作业情况,进行人工增雨效果评估,得出火箭增雨作业的增雨效率为33%的结论。

鲁南地区机械行业“机器换人”转型升级应用研究

通过对当前鲁南地区制造业"机器换人"技术改造项目实施现状及可行性进行调研分析,结合对企业的具体实施情况分析,探讨了"机器换人"转型升级策略能够顺利实施的根本原因,并对实施过程中存在的问题和困难,提出几点建议和思考,以此来促进鲁南地区制造业发展及转型升级"机器换人"战略顺利实施,助推供给侧结构性改革。

墨子职业教育思想与技术技能型人才职业素养提升实践

本文从墨子职业教育思想和技术技能型人才职业素养培育视角出发,分析职业素养提升中存在的问题,通过挖潜墨子职业教育思想,融合现代职教人才培养体系,提出技术技能型人才职业素养提升培育的具体策略,对培育新时代技术技能型人才的科学素养具有一定的指导作用.

封冻期火箭增雨作业对春播的贡献分析

利用1970～2008年实测长系列资料,分析了朝阳地区降水量和春播期土壤墒情之间的相关关系。结果表明,封冻期降水量与春播期土壤墒情间具有0.01水平显著相关关系。为此,提出调整人工增雨思路,通过开展封冻期火箭增雨作业减轻朝阳地区春旱,为春播生产奠定基础。

摆臂式密封垃圾车机械结构设计与性能

研究设计了一种带有环保密封装置的摆臂式密封垃圾车,从密封垃圾车的密封性和可靠性方面入手,分析车体的机械结构和性能设计研制方面的创新之处与解决的关键技术问题。研究表明:与其他结构相比,摆臂式垃圾车所持有的环保运输密封装置,提高工作效率的同时,可彻底解决和治理垃圾运输中出现的环境污染问题。

一种平滑高斯半马尔可夫传感器网络移动模型

在总结现有实体随机移动模型优、缺点的基础上,提出一种能够较好地反映现实节点运动规律的参数独立可控性比较强的平滑高斯-半马尔可夫实体随机移动模型(smooth Gauss-semi-Markov mobility model,简称SGM),并利用马尔可夫过程及更新过程理论证明了该模型具有平均速率时间平稳和点空间分布均匀的特性,适用于移动无线传感器网络的模拟仿真研究.

基于相对方位的多机器人合作定位算法

研究了在未知环境中,利用扩展卡尔曼滤波方法融合内部传感器信息与机器人之间的相对方位观测量,同时定位队列中每个机器人的问题.通过机器人队列共享相对方位观测量,融合不同平台感知的信息,可有效地提高整个队列的定位精度.分析了该方法与机器人分布和运动的关系及存在的缺陷,针对这一问题,提出了改进措施,从而使该方法的可靠性和实用性得到增强.仿真实验验证了改进方法的有效性.

稀疏图像内容情况下显微镜自动聚焦算法

自动聚焦是全自动显微成像中的关键技术.为了解决在极低内容密度(稀疏内容)情况下传统聚焦方法无法成功找到焦平面的问题,提出一种基于图像内容重要度加权的聚焦函数增强算法.该算法利用聚焦过程中当前图像和参考图像中对应像素沿光轴方向的梯度变化规律对像素进行分类,并根据不同像素对图像清晰程度判决的贡献大小自适应调整当前像素的重要度因子,通过这种方式增强了图像内容像素的计算权重并有效抑制了镜头杂质及背景噪声,极大地增强了聚焦曲线的陡峭度.在此基础上,采用图像分块的方式来克服显微镜Z轴机械系统误差对算法性能的影响并降低算法复杂度.实验结果表明,在图像内容非常稀疏的情况下,该算法的聚焦成功率高达90%,而传统聚焦算法的成功率仅为24%.

基于地理位置的无线传感器网络路由协议研究进展

在分类总结近年来提出的各种具有代表性的基于地理位置信息的路由协议的基础上,分析了现有的下一跳节点选择策略存在的不足,着重讨论了贪婪路由算法中局部最优化问题的解决方法,指出了目前基于地理位置信息的无线传感器网络路由协议亟待解决的问题。

基于移动通信网络的机器人遥操作

提出了一种基于移动通信网的多机器人遥操作方案,解决了在恶劣的移动环境中如何保证系统稳定性,并进行具有实时力觉、视觉反馈的双向遥操作等问题。其中通过比较现存的各种视频压缩标准,结合关键帧提取、帧分割等技术,提出了一种移动网中的实时视频传输方案。一系列室外机器人群编队行进实验验证了方案的有效性。

基于颜色及梯度统计特征的结核杆菌目标识别

提出一种基于颜色及梯度统计特征的结核杆菌目标识别算法。首先基于HSV颜色空间进行图像预分割,然后在CIE L*a*b*颜色空间进行自适应分割以提取目标精细几何形状。为了适应背景的复杂变化,基于色调一致性假设对疑似目标进行色调一致性检验并剔除大部分伪目标。为了将重叠粘连目标从伪目标中分离出来,提出两个梯度统计特征,然后结合目标的面积、周长、长宽比、圆形度、粗糙度等形态特征,组成7维特征向量送入贝叶斯分类器进行分类。实验结果表明,本文算法能适应标本、染色及图像背景等复杂变化,目标识别率可达91%。

MEMS传感器的惯性测量模块的设计与初始校准

设计了一种基于微机电系统(MEMS)传感器的惯性测量模块,它包括三轴加速度计、三轴陀螺和三轴磁阻传感器。这种惯性测量模块具有体积小、功耗低、成本低的优点,可以方便地用在微小机器人定位系统以及空中机器人控制系统中。详细分析了模块的误差来源,提出了模块中三轴加速度计的非正交误差模型。并运用基于Newton迭代的方法实现了一种自动初始校准算法。实验结果表明:这种自动初始校准算法可以有效地消除该模块的固定偏差、比例误差和非正交误差。

基于自适应阈值分割的宫颈细胞图像分类算法

本文以宫颈癌细胞图像的自动筛查为应用背景,研究了一种新的宫颈细胞图像分类算法。算法首先采用形态学滤波与自适应直方图均衡的预处理方法进行图像增强;根据对图像内容与直方图分布关系的深入分析,提出采用经验因子加权Otsu自适应阈值分割算法进行细胞核分割,有效地解决了细胞重叠所引起的自适应分割阈值的选取问题;然后,通过提取面积、周长、区域面积与外接凸多边形面积比以及长宽比四种参数,对分割出的细胞核区域进行杂质剔除;最后以最能体现癌细胞特征的面积、平均灰度作为特征参数采用K-means算法对样本图像进行分类实验。实验样本为233幅宫颈细胞图像,其中49幅癌细胞图像,184幅正常细胞图像,实验结果证明了该算法的有效性。

移动无线传感器网络自适应信标交换算法

针对移动无线传感器网络中周期性信标交换引起的通信暂盲现象,提出一种自适应信标交换算法.在该算法中,工作节点根据相对于上游节点的特征量动态地计算下一次信标交换周期,空闲节点根据相对于所有邻居节点的特征量动态地计算下一次信标交换周期,或者采用周期性信标交换.该算法可以根据网络通信性能要求调整门限概率值来得到合适的信标交换周期;并通过信标反馈等待超时的方法删除被选择为下一跳但已移出的节点.仿真实验结果表明,该算法在工作节点稀疏型网络中不但提高了数据包传送成功率,而且降低了控制开销,可适用于大规模移动无线传感器网络.

移动无线传感器网络中基于过渡带思想的贪婪转发策略

针对移动无线传感器网络采用贪婪转发策略的地理路由协议中使用周期性信标交换所引起的通信暂盲现象,提出了一种基于过渡带思想的贪婪转发策略.其主要思想是在节点通信范围的边缘引入一个半径大小合适的过渡带,转发节点首先剔除过渡带内的邻居节点,然后选择离目的节点最近的且比转发节点离目的节点距离更近的邻居节点作为下一跳节点.仿真结果表明采用该转发策略的贪婪地理路由协议,在小量增加数据传输平均时延的情况下,能够有效地消除通信暂盲现象,大大提高数据传送成功率,具有很好的可靠性.

路标迭代提取和剔除的自适应空洞处理算法

针对无线传感器网络贪婪地理路由协议中的路由空洞问题,提出一种高效的基于路标迭代提取和剔除的自适应空洞处理算法.该算法中,当探测包贪婪转发遇到空洞时,在网络拓扑局部平面化的基础上,以左(右)手法则提取空洞边界并沿其逆(顺)时针周边模式双向转发,同时,分布式地进行路标的迭代提取和剔除,直到获取的路标使得后续的数据包依次以它们为中间目标节点进行传输而不再遇到空洞为止.仿真结果表明,该协议能够以较小的控制开销代价获得次最优的传输路径,极大地提高了路由协议的性能,可以应用于无法消除路由空洞的大规模无线传感器网络贪婪地理路由协议.