基于YOLOv4模型的工件快速识别方法改进研究

为强化智能制造场景中机器人对工件的快速识别性能,从改进YOLOv4模型入手作了方法优化研究。首先,利用Ghost模块优化主干提取网络,以减少网络参数,提高网络检测速度;其次,引入DRConv卷积优化特征提取网络,以弥补对主干网络进行优化所造成的精度损失;最后,引入GAM注意力模块,以强化在光线不足条件下的适应性。通过对YOLOv4模型的改进,在保证较高识别精度和检测速度的同时,使模型规模得以简化,使工件快速识别网络趋于轻量化。

机械类应用型创新人才培养体系的建构与实践

本文结合我校应用型创新人才培养实际,根据企业对工程师的各种能力要求,通过优化课程体系、加强实践环节、强化毕业设计,构建培养创新型人才培养的理论教学体系和实践教学体系。

基于最小柔度的连续体结构拓扑优化研究

结构拓扑优化通过在设计域内最优布置材料获得优良性能的零件的一种优化设计方法,工程结构的优化目标复杂,设计域不规则并具有多种形式的优化约束,使单目标的拓扑优化难于满足工程需要。本文提出从零件的刚、强度及动力学需求出发,开展结构拓扑优化在工程应用方面的研究具有重要价值。

基于CAE分析的桁架优化设计

在结构零部件设计中,减轻结构重量、提高可靠性、降低制造成本已经成为产品设计过程中的重要设计主题。以拱桥加固中的桁架为研究对象,利用CAE技术分析桁架在各个工况下的应力、变形及其分布规律,根据分析结果提出满足结构刚度、强度要求的较优结构。

基于参数化技术的中、小型水轮机设计

水轮机设计是在充分吸收现有产品设计经验基础上进行的继承式设计。通过分析水轮机零部件的结构,寻找各零件的结构特征尺寸、部件中各零件的驱动尺寸的关联关系,建立零件内各个特征尺寸间的驱动关系和部件间零件的驱动关系,建立水轮机的参数化3D模型库。在进行新机组设计时,选择满足要求的零部件模型并进行组合,构成整个水轮机模型,并对模型进行运动干涉检查,有限元分析和优化设计。本文拟就利用参数化技术进行中、小型混流式水轮机设计进行探索。

扁挤压筒受力的有限元分析及试验

对 8 5 0mm× 2 5 0mm扁挤压筒 ,采用双层预应力结构模型 ,模型尺寸按实际尺寸的 1/10设计 ,用有限元方法进行受力分析 ,并进行了模拟试验 ,得到的结果与实际情况基本一致 ,为进一步对扁挤压筒结构的优化设计提供了依据。

旋转测试树的多柔性体接触分析

为研究多柔性体装配中各零件间的接触力和产品的可靠性,利用接触力学和有限元法对存在于柔性体间接触面的接触非线性问题进行研究。选择拉格朗日乘子法作为接触算法,将多柔性体装配作为一个系统来进行研究,通过数值分析方法,研究在各种工况下装配体各柔性体间的接触情况、接触力的分布规律、整个结构的应力、变形及其分布规律,寻找整个装配体的薄弱环节,提出优化方案。

提高大型扁挤压筒寿命的分析研究

介绍大型扁挤压筒的结构及其破坏形式 ,用有限元法分析了扁挤压筒的受力及其破坏原因 。

走产学研结合的道路,办好计辅试点专业

介绍教育部第四批教改试点专业“计算机辅助机械技术”的教学计划概况。

高速电主轴机电耦合实验教学方法研究

提出了高速电主轴机电耦合实验教学方法,建立了高速电主轴机电耦合实验环境和实验方案,研究了高速电主轴机电耦合实验方法(主要是加载实验方法),并分析了实验结果。通过实验研究突出科研成果在教学中的应用,启迪学生的科学思维和创新意识。

超高压多级笼套式节流阀的压差分析

为了开展超高压笼套式节流阀的自主研发,解决压降比小(10~15 MPa)、冲蚀破坏严重、寿命短等问题,提出三级套筒小孔阀芯和出口带底座节流小孔的新型流道结构,通过对不同阀芯结构下连续单相流仿真计算,对比分析了不同结构阀芯对节流阀内部湍流流动、压力、速度、质量流量以及最终节流效果的影响。最后,对阀芯小孔位置进行布局和节流阀内部结构进行设计。此研究提高了阀芯使用安全性能和节流效果,多级节流降压值比一级节流大1.85倍左右,为25 MPa左右。为提高节流阀的使用寿命提供了一定程度上的技术支撑。

图像处理在风电叶片法兰端面特征尺寸检测中的应用

在风电叶片生产制造行业,为解决叶片法兰端面特征尺寸检测效率低、检测成本高等问题,提出了一种基于机器视觉的风电叶片法兰端面特征尺寸检测方法。通过搭建视觉成像平台获取原始图像,采用图像处理算子对叶片法兰端面上螺栓孔孔径及中心点位置、相邻螺栓孔中心间距、螺栓孔分布圆的圆形度以及分布圆中心点位置进行检测。所提检测方法的稳定性好,检测效率及精度均满足检测要求,具有很高的实用价值。

斜拉桥缆索检测机器人设计及其动力学研究

针对斜拉桥缆索检测作业的智能化问题,设计了一种轻量化的能够自适应缆索直径的机器人。首先通过建立缆索检测机器人动力学模型,计算得到机器人在静止和爬升工况下的理论参数,并将其作为仿真模型的边界条件;然后参照仿真结果对机器人关键部件进行修改优化,设计制作机器人本体结构,并开发适用于样机的FSR薄膜测压系统,对柔性体弹簧进行预紧力测量,验证了动力学仿真模型的精确性。

Imageware与反求工程

介绍了反求工程的概念、应用、一般工作流程，以及三维测量常用的方法和测量技术。指出了Imageware在相关反求工程软件里的领先地位，分析了Imageware软件的曲面构造数学基础。以摩托车开发为例阐述了Imageware应用于反求设计的点、线、面处理能力，说明Imageware曲面，曲线构造基于Bezier和NURBS数学基础的灵活性。

培养学生创新能力的机械工程专业课程体系建设

创新型高等机械工程专业技术人才培养是机械类本科教育的目的。在研究创新能力的内涵和创新能力教育方法的基础上，提出了基于创新过程循环的创新能力培养方法，并将其与机械工程专业知识结构体系建设相结合，应用于机械设计制造及其自动化专业培养计划之中。

基于ROS的全向移动机器人导航系统设计与仿真

动态环境复杂多变,机器人如何在动态环境下实现自主移动是一个难题。本文以麦克纳姆轮底盘为对象,基于机器人操作系统(ROS),设计并实现了开放性好和代码复用率高的全向移动自主导航系统。首先,先对麦轮底盘进行URDF建模,运动学分析,根据得到速度关系重写新的底盘ROS节点;其次结合MOVE_BASE框架,搭建自主导航系统,利用SLAM技术构建二维栅格地图,结合AMCL和路径规划算法的融合导航算法开展自主导航测试。实验结果表明,该方法可以实现机器人的自主移动和避障要求,提升路径规划效果,验证了机器人自主导航的可行性。

基于PSPNetM+网络的水轮机转轮叶片缺陷检测

与传统的水轮机转轮叶片缺陷检测方法不同,提出利用基于语义分割的PSPNetM+模型对叶片缺陷进行识别的方法。首先,以MobineNetV2作为主干提取网络;然后,在特征图融合之前降低通道数,以降低网络参数量,同时优化损失函数;最后,采用Labelme自生成转轮叶片缺陷样本集进行验证。实验结果表明,改进后的PSPNetM+网络参数量仅为14.78 MiB,平均像素准确率增加了3.22%,平均交并比提高了2.84%,GPU每秒可以处理41张图片,平均精确度提高了5.51%。

基于CAE分析的机械结构优化设计

在机械结构设计过程中,减轻重量、提高可靠性、降低制造成本己经成为产品设计过程中的重要设计主题。利用CAE技术对结构进行刚度、强度和动力学特性进行分析,寻找影响结构性能的结构特征与结构参数。开展结构特征、参数对结构性能和灵敏度的影响是实现机械结构优化设计的重要手段和方法。以拱桥加固中的桁架为研究对象,利用CAE技术分析桁架在各个工况下的应力、变形及其分布规律,根据分析结果提出满足结构刚、强度要求的较优结构。

城市生活垃圾在机械炉排炉内焚烧过程研究及数值模拟

研究城市生活垃圾在机械炉排炉内焚烧过程,建立了垃圾在炉排炉移动床内燃烧过程中垃圾体积变化、水分蒸发、挥发分析出及燃烧、垃圾颗粒的移动、气-固两相热传递、焦炭燃烧等各个反应阶段的热化学模型,采用一维非稳态模型分别建立了床层内气固两相介质控制方程。通过对炉排上垃圾焚烧过程的数值模拟研究,获得料层中温度分布、料层高度、炉床机械负荷、气相中反应物组分和污染物浓度分布。利用建立的模型对某大型垃圾焚烧炉的燃烧过程进行数值仿真,对燃烧过程、烟气成分进行预测,为垃圾焚烧炉排炉的设计和燃烧控制提供理论依据。