基于约束Delaunay三角网的茶鲜叶几何参数识别

为自动识别不同方位茶鲜叶的几何参数,在鲜叶轮廓点均匀化、稀疏化的基础上,引入约束Delaunay三角网,对叶片区域进行三角剖分,然后根据端点三角形、跨接三角形及交汇三角形的特点,计算叶片中轴线及主干中轴线,据此确定茶鲜叶的方位并对叶片进行排序,与此同时,还计算了每张叶片的长度、宽度、面积以及叶柄间距,提出反映大宗茶原料粗老度的几何特征指标,探讨了质量等级细分的方法。通过对150幅图像中174根茶鲜叶的识别结果表明,识别正确率达94.2%,平均每根鲜叶的处理时间为74.7 ms。

基于特征尺寸及局部极值点的茶鲜叶方向识别

对粗大茶鲜叶实行梗叶分离,有利于提高成品茶品质,降低能源消耗。梗叶分离的关键在于茶梗与叶柄的识别。通过倾斜滑槽限定茶鲜叶的方位,将其转换为两方向判别问题。首先将茶鲜叶划分为长梗和短梗,对长梗茶鲜叶,提出基于特征尺寸的识别方法,特征尺寸大的一方判为叶尖;对短梗茶鲜叶,提出基于轮廓线局部极值点的识别方法,局部极值点多的一方判为叶尖。通过对168幅随机获取的图像及1幅背景图像的处理表明,茶鲜叶的方向识别率达93.3%。每根茶鲜叶的平均处理时间为17.8 ms,能满足实时处理的要求。

基于三角网切片及碰撞检测的工业机器人三维头像雕刻

研究模型三角网的截面求交算法(包括水平切片、径向切片等),获得模型表面不同方向上的凸凹信息,便于刀具姿态的自动调整.以水平截交线与模型点集的最小包容圆为内、外边界,通过内边界向外均匀偏置获得层切刀轨,并将违反边界约束的点映射到包容圆上.在此基础上,提取出模型正面加工轨迹,根据偏置序号大的轨迹优先加工、偏置序号相同的轨迹从上往下加工的原则,确定一种Zigzag型加工路线.基于OpenGL图形引擎,建立新松SR6C型工业机器人的仿真平台,对生成的轨迹进行仿真,并利用石膏进行实际加工验证.结果表明,所生成的加工轨迹能够避免碰撞的发生,加工成品较好地再现了虚拟模型.

自锁式茶梗夹持器设计

为实现梗叶分离过程中茶鲜叶的整列夹持,设计了一种由曲柄滑块机构和RRR杆组构成的自锁式夹持器。理论分析表明,当机构参数选取不当时,可能产生夹爪回缩现象,不利于小直径物体的夹持,通过限制回缩高度可避免这一问题。通过机构分析,建立了夹持器各参数之间的依赖关系,在此基础上给出了夹持器关键参数的确定方法,将问题转变为一个超越方程组并用粒子群算法加以求解。试验结果表明,采用该方法设计的夹持器能较好地实现夹紧自锁的功能,且茶梗的夹持长度在5-15 mm之间较为适宜。

6CQCL-50型多功能茶鲜叶前处理机

为丰富茶厂生产茶叶的种类,提高鲜叶原料的利用率,设计了一台能实现绿茶摊放、红茶萎凋以及乌龙茶做青的多功能茶鲜叶前处理机。阐述了该机的总体结构,包括机械传动系统、翻叶装置、通风与加热系统等核心部件的工作原理。采用多分支管道分层进风,确保风量的均匀性;高压小流量泵及微细喷头确保箱内湿度均匀;热源的分层设置,确保箱内温度均匀。试验表明,经过该机处理的茶叶制品,其理化指标和审评分数均高于对照组。运行结果表明,整机设计合理、运行可靠。

基于蚁群算法的机器人图像绘制序列优化

为了提高机器人的绘图效率,对机器人的图像绘制序列进行优化.根据离散点数量或外接矩形尺寸将轮廓分为大、小2个部分：大轮廓按从大到小的顺序绘制,小轮廓的绘制顺序转化为旅行商问题.取轮廓重心作为旅行的城市,采用蚁群算法求解遍历轮廓重心的最短路径.在此基础上,沿遍历路径的反向,采用最近邻法依次确定各轮廓线上的落笔点.实验结果表明：采用蚁群算法优化之后,绘图笔在轮廓之间的跳转时间明显缩短,最短路径长度降为原来的1/5～1/2.将该算法应用于机器人离线绘图程序,可以取得运算时间与结果的均衡,降低示教复杂图形的工作量.

基于方位编码与基准约束的茶叶生产线快速构建

从三维层面考虑,将茶叶生产线的设计作为装配建模问题进行处理。首先引入位置无关的平面图布置方法,避免了设备位置的频繁调整,降低设计人员的工作量。其次,利用设备方位及连接关系编码,获得设备的绝对与相对方位信息。最后,通过基准约束自动实现设备的装配定位,避免了手工设定,从而提高工作效率。根据这一方法,采用VB 6.0对SolidWorks进行二次开发,编写了茶叶生产线布置程序TPLLayout。实例运行结果表明,系统界面友好、操作便捷,极大地提高了茶叶生产线的设计效率,降低了设计成本。

岛中含湖型截面的环切刀轨连接方法

为便于连接岛中含湖型截面上的环切刀轨,根据偏置环的旋向以及是否从外轮廓偏置而来,将其划分为CCW(逆时针)I型、CCW II型、CW(顺时针)型3种.从减少开槽切削,降低刀具负荷的原则出发,确定CCW I型与CCW II型从内环往外加工、CW型从外环往内加工的方法.通过包含关系分析与环间距离分析,确定3类环的具体构成以及环与环之间的父子关系.在此基础上,通过支链搜索获得多条局部支链,根据避免过切削的原则确定支链中各偏置环上的相应连接点.最后,通过支链与支链之间的环序号比较,判断是否合并,从而输出加工路径.对于粗加工,增加残区补加工刀轨.该方法避免了树型结构与指针的使用,不涉及复杂的深度优先遍历,算法简单,思路清晰,便于实施.木雕实验证实了该方法的可行性.

大宗茶鲜叶原料分级机的研制与实验

机采大宗茶鲜叶长短不一、老嫩不同,以此为原料制得的茶叶品质较低,为此研制了一种新型的抛掷式大宗茶鲜叶分级机,该机由分级槽体、传动机构、摇杆和机架等部分组成,通过抛掷的方式对茶鲜叶进行分级。结果表明,使用第二批次茶鲜叶进行分级,投叶量为5kg/min、振动频率为50Hz时,分级机的平均分净率最高,达79.04%,挂网率为3.60%。可见,该机能较好地实现机采大宗茶鲜叶的分级。

浅谈大型催化裂化装置两器衬里施工质量管控

阐述了重油催化裂化装置两器的衬里结构、衬里施工步骤及常见质量问题分析。对催化裂化装置再生器、反应器及附属设备衬里施工进行全过程管控、全员参与,保证了衬里质量,确保了装置一次开车成功。