基于Bezier曲线的自主移动机器人最优路径规划

以自主移动机器人为研究对象,以足球机器人为研究平台,针对足球机器人运动轨迹的实际特点,提出了一种基于3次Bezier曲线的最优路径规划方法.该方法以足球机器人实际比赛时的速度、加速度和有效躲避运动轨迹上的障碍物作为路径规划的约束条件,以所规划路径和机器人到达目标点花费时间最短为规划目标.同时将Bezier曲线规划方法与粒子群优化算法相结合,通过粒子群优化方法对产生轨迹的各粒子进行选择更新,并调整各约束条件的权重系数,从而增强了路径规划的有效性和精度.最后通过仿真实验验证该方法有效可行.

一种基于特征检测的机器人足球检测识别方法

针对足球机器人目标识别的实际特点,以智能足球机器人为研究对象,提出了一种基于足球颜色、面积匹配模板和边缘特征相结合的足球检测方法。此方法首先利用颜色特征信息对图像中颜色相似度进行计算来完成足球的颜色识别。然后,通过分析计算足球在全景摄像头中处于不同位置所成的图像像素尺寸与场地中所处位置距离之间关系,建立了足球识别的面积匹配模板,根据该模板可以计算出在图像中处于不同距离的足球轮廓面积。在此基础上,结合足球边缘特征进一步完成对足球的识别。实验表明该方法能够有效地提高足球识别的效率和准确性,并具有较好的实时性;同时对其他目标物的识别也具有一定的借鉴意义。

基于专业认证的“机械设计课程设计”实践教学改革——以西安工程大学为例

为有效提升学生工程能力,基于工程教育专业认证和西安工程大学机械类专业的培养目标,以专业认证为推动力,围绕工程能力培养,结合学生学情和时代需求,建立“机械设计课程设计”(简称“课程设计”)实践合理的教学目标,从“课程设计”实践课程教学的特点和要求出发,采用融合理论和实践的教学方式,打造“学-践融合”的“机械设计课程设计”实践教学模式。该教学模式融合了“恢复性”训练、知识巩固、成果检验等教学手段,强调对学生学习的全过程考核,注重培养学生的工程实践能力和创新思维,有效地促进了教学成效的提升,为适应工程教育人才培养需求及持续探索符合毕业要求的实践教学新模式提供了经验,也拓展了学生工程实践能力培养的途径。

机织钩面粘扣带表面质量的机器视觉检测方法

针对机织钩面粘扣带表面质量人工检测中存在的精度低等问题,提出了基于机器视觉的机织钩面粘扣带表面质量检测方法。通过单目视觉的切向成像获得粘扣带表面的单行图像,避免了粘扣带相邻行之间的干扰。对单行粘扣带图像进行预处理后,采用投影法对其进行水平投影和垂直投影,提取粘扣带表面单行图像中的每个钩扣状区域,基于连通域统计法判别钩扣状区域的切割状态,计算其切开率,通过统计数据表征粘扣带表面质量。实验结果表明,该方法对机织钩面粘扣带表面质量的检测相对误差为1%,具有较高的稳定性。

工程教育专业认证背景下机械设计课程教学改革的探索

工程教育专业认证对工科课程教学提出了新要求。根据机械类专业培养目标,以工程教育专业认证为推动力,以工程能力获得和提升为宗旨,坚持“以学生为中心”的教育理念,结合学情制订课程目标,从课程内容体系、教学模式和考核评价等方面进行机械设计课程教学改革,探索符合毕业要求指标点及持续改进的教学新模式,突出工程实践能力和创新思维的培养,以满足高素质工程技术人才的发展需要。

一种面向绿色制造的多目标车间调度方法

提出了一种新的面向绿色制造的多目标车间调度方法,通过将调度目标分解为竞争性指标和可持续性指标,分别建立了竞争性指标的调度模型和可持续性指标的评价模型,并基于改进的遗传算法求解出多组满足竞争性指标的Pareto最优解;然后从这些解中模糊优选出可持续性指标值最好的协调解,即为所求的绿色调度方案。实例研究表明,该方法在保证生产效益的前提下,能够使制造过程的资源消耗和环境影响最小,有效地解决了绿色制造中的多目标调度优化问题。

面向再制造系统的自适应调度优化机制

废旧品回收的数量、时间、质量以及拆解的顺序、深度等诸多不确定性使得传统的调度优化理论难以直接应用于再制造系统。为此,提出了面向再制造系统的自适应调度优化机制,采用调度方法匹配识别、专家推理、新调度问题建模求解和调度方案评价相结合的策略生成最终的调度方法;然后,对再制造系统自适应调度优化机制的系统实现和关键技术进行了探讨。研究表明该机制能够适应再制造系统动态多变的特性,可以有效解决再制造系统的调度优化问题。

复杂母线旋转体工件磨削加工的插补模型及算法研究

复杂母线旋转体工件磨削加工是数控磨削加工研究的热点之一。因此,利用圆弧样条插补和圆弧插补相结合的方法,建立复杂母线旋转体工件磨削加工的插补模型和求解算法,设计复杂母线旋转体工件磨削加工的插补方案,分析其加工误差。实例仿真研究验证了插补模型和算法的合理性与可行性。

面向信息集成的废旧机电产品再制造系统研究

根据再制造产业的发展趋势,就如何构建面向信息集成的废旧机电产品再制造系统进行了研究。提出了废旧机电产品再制造系统的功能模型,并对其生产管理控制流程进行了分析,在此基础上,建立了包含6个分系统的废旧机电产品再制造系统信息集成框架模型。

再制造系统的自适应调度原理

废旧品回收的数量、时间、质量以及拆解顺序、深度等诸多不确定性使得传统的调度理论难以直接应用于再制造系统。为此,提出了再制造系统的自适应调度原理,采用调度方法匹配识别、专家推理、新调度问题建模求解和调度方法评价相结合的方法生成最终的调度方案。最后,对再制造系统自适应调度的原型系统框架及其关键技术进行了阐述。

基于线结构光的牵伸罗拉工作面圆跳动测量方法

针对牵伸罗拉工作面圆跳动的人工测量精度不稳定、效率低等问题,课题组提出了基于线结构光的牵伸机罗拉工作面圆跳动测量方法。通过线结构光获取牵伸罗拉工作面的条纹图像,在条纹图像预处理的基础上采用Steger算法提取条纹图像的中线点云数据;建立基于点云的牵伸罗拉工作面圆跳动测量模型;通过构建虚拟平面,得到牵伸罗拉的圆跳动值。实验结果表明:课题组所提出测量方法的绝对误差在0.01 mm之内,小于传统测量方法的绝对误差,提高了测量精度。

基于Aspen Plus的合成气制乙二醇流程模拟及设计创新

结合我国富煤少油的能源格局,以合成气为原料对乙二醇的生产路线进行了流程设计与模拟。首先简述了工艺的生产流程,应用Aspen Plus软件对亚硝酸甲酯再生、甲醇-水混合液双效精馏、CO偶联合成草酸二甲酯、草酸二甲酯催化加氢过程、乙二醇精制等重要工段分别模拟运算,并对工艺中塔设备的一些重要参数进行了优化和分析。同时对比其他同类技术,对本技术进行了设计创新说明。

基于点云的堆叠玛钢管件识别定位方法

针对机器人抓取堆叠玛钢管件识别定位精度较低等问题,提出基于点云信息的堆叠玛钢管件识别定位方法。通过双目视觉获取管件的视差图,采用HSI权重分配及左右一致性校验法对玛钢管件的遮挡点进行校验,得到完整的管件视差图;基于玛钢管件点云的法向量特征,剔除管件接触部分边缘点,利用欧式聚类对相互独立的管件点云进行分割提取,采用ISS算法得到玛钢管件的关键点云数据信息,通过RANSAC算法与ICP算法进行点云匹配,确定玛钢管件的位姿。实验结果表明,该方法对不同工况下堆叠玛钢三通管件的平均识别率为89.5%,机器人抓取精度平均提升了37%。

基于机器视觉的棉花颜色检测方法

针对国内目前通过图像处理测量棉花颜色等级方法较少的现状,设计了一种基于机器视觉的棉花颜色检测方案。为提高棉花样本的拍摄质量及高效性,使用Halcon软件连接CMOS工业相机进行实时采集。首先对采集的棉花样本图进行预处理,通过阈值分割算法将棉花样本图转化为二值图像,且使用高斯滤波去噪声从而去除棉花中的杂质信息,并对预处理后的图像进行区域划分。然后通过RGB值转换为CIE XYZ颜色空间值,得到各子区域棉花颜色参数值,并引入K均值算法聚类各子区域颜色值以确定棉花最终颜色参数值,从而确定棉花颜色等级。最后通过实验验证及数据分析,将本文检测方法与MCG-1棉花检测仪器检测结果进行对比,结果表明2种方法检测结果一致;并通过在不同时间下持续对棉花样本进行数据检测,验证了本文方法的稳定性和精确性。本文检测方法可行且检测成本较低,可代替昂贵的仪器检测方法供企业使用。

基于多尺度Laws纹理能量和低秩分解的织物疵点检测算法

为提高织物疵点检测算法对简单纹理织物、模式纹理织物及条纹纹理织物检测时的普适性和准确性,提出了一种基于多尺度Laws纹理能量和低秩分解的织物疵点检测算法。首先,对织物图像进行直方图均衡化并将处理后的图像均匀划分为子图像块;其次,对每个子图像块提取28个纹理能量特征(利用7个Laws滤波模板在4个尺度上提取),计算所有子图像块提取到的特征均值并组成特征矩阵;然后,利用特征矩阵构建低秩分解模型,通过方向交替方法(ADM)优化求解,得到低秩部分和稀疏部分;最后,由稀疏部分生成疵点显著图,采用迭代阈值分割法对其进行分割,得到织物疵点检测结果。为验证该算法的有效性,在织物图像数据集选取了包含错纬、断经、跳花、破洞等常见疵点的织物图像,并将实验结果与已有3种算法进行了对比。实验结果表明,该算法在简单纹理织物、模式纹理织物及条纹纹理织物检测上具有更好的普适性和准确性,且检测效率具有一定优势。

精密织针针舌冲压模具曲面的设计与有限元分析

为解决手工打磨的针舌冲压模具质量参差不齐导致不同批次的织针质量不一致的问题,课题组选取舌勺曲面加工质量高的织针进行了研究。通过CT扫描获取舌勺的三维点云数据,然后对特征曲面的三维点云坐标数据进行多项式曲面拟合;然后根据特征曲面的方程设计织针舌勺冲压模具,并运用ABAQUS软件对模具进行显式动力学有限元分析。结果表明:特征曲面拟合决定系数R^(2)为0.994,拟合精度符合拟合要求;应力均匀分布在冲压模具的接触曲面上,其最大应力值约为750 MPa,静强度和疲劳分析结果满足使用要求。该研究为国内织针舌勺冲压模具的自动化加工提供了一定的参考依据。

面向轴承转子系统的自适应抑振研究

为降低轴承在轴承转子系统中的振动,课题组提出了一套基于气动控制的自适应预紧加载装置。以预紧力和转速为判断依据,研究了在不同转速下,预紧力对转子和轴承滚动体的抑振效果;开发了由数据采集系统以及气动系统组成的主动控制系统,实时监测轴承在转动过程中的振动状态,并适时调整预紧力,确保轴承正常运行时最大程度地抑制振动;通过对装有调心滚子轴承(22208CA)的转子系统进行实验测试,验证该装备的抑振作用。实验结果表明:在转子转速小于一阶临界转速时,该装置有30%以上的抑振效果,轴承振动幅度大大降低。相较于现有的智能轴承单元,该装置为转子轴承系统抑振提供了更高效、简便的解决方案。

电流体动力学静音泵制备及性能研究

为实现快速、精确和智能主动控制,课题组设计制备了一种电流体动力学(electro hydro dynamics,EHD)静音泵。该种泵是基于电场与介电液直接相互作用的一类非机械泵,采用三明治结构,上、下2层电极完全对称,呈梳齿状排布;中间为宽度2 mm,高1 mm的通道层。通道层中充满了介电液,在高强度电场下介电液中杂质或弱电解质的解离产生自由电荷,致使介电液产生流动。为了对电流体静音泵驱动力的影响因素有更深入的了解,课题组用液位差表征静音泵的驱动力,通过控制变量法分析了不同电极间距、不同电极宽度和不同电极对间距对静音泵驱动力的影响。结果表明:不同电极宽度的变化对驱动力影响较小;在发生击穿前的同等电压下,电极间距越小,驱动力越大;而在发生击穿前的同等电压下,电极对间距在大于4 mm后,驱动力变化不大。

基于“互联网+”技术的线上线下混合式教学模式探究

通过“互联网+”技术手段进行线上线下混合式教学模式的改革是教育教学改革的重点内容。文章指出,高校机械设计基础课程教师需根据课程发展特点和发展现状,创设适宜的学习环境,充分利用线上线下这两种不同的教学资源,采用混合式教学模式,有效平衡教师与学生之间的主体关系,促进学生整体能力提升。

谈物业管理的安全提示标识

物业服务企业在其服务的区域内，往往在容易发生事故的地方安上提示标识。所以只要建筑园区有物业服务企业存在，那么提示标识也就存在。提示标识已成为物业管理的一个特色，这个特色不是可有可无的，而是必不可少的。