数字孪生驱动的车间自动导引车路径规划

针对车间物流配送中的自动导引车(AGV)路径规划问题,以某企业自动化总装车间为研究对象,提出一种数字孪生驱动的AGV路径规划方法。建立了车间数字孪生环境模型,设计了基于环境地图孪生模型的无冲突路径规划算法。对于车间内实时到达的配送任务订单,采用改进的A^(*)算法结合环境地图孪生模型中的动态邻接矩阵和时间窗矩阵,按任务优先级顺序为相应的AGV规划无冲突路径,并实时更新孪生模型中的数据。所提方法使AGV配送的任务完成时间和冲突调整时间分别平均减少13.4%和17.54%。

基于HCS12的客车仪表信息系统设计

首先提出基于车载网络的客车仪表信息系统的结构,然后从硬件和软件两方面设计了以HCS12系列MCU为核心的客车仪表信息系统,使其能完成对报警开关、水温、油压、车速和转速等信号的采集、处理和发送;通过工程运用,设计达到了预期的效果。

基于客户需求分析的模块化产品配置方法

针对企业产品配置中,实现客户需求与产品模块的联系,以及如何评价模块划分的定量问题,结合电气企业的实际操作,提出以规范化客户需求为基础,通过拟定零部件关联度规则,研究模块划分的计算方法和评价指标,并通过构建配置需求符合度,建立了产品模块与客户需求之间的关系。以进线柜为例,说明了产品配置设计的具体方法和过程,验证了所提方法的可行性,为企业产品配置提供了良好的理论和实践依据。

基于边缘计算的疲劳驾驶检测方法

现有疲劳驾驶检测方法通常将驾驶过程中采集的数据传输至云端进行分析,然而在车辆移动过程中网络覆盖范围、响应速度等因素会造成检测实时性差。为在车载嵌入式设备上对驾驶人疲劳状态进行准确预警,提出一种基于边缘计算的疲劳驾驶检测方法。通过改进的多任务卷积神经网络确定人脸区域,根据人脸的面部比例关系定位驾驶人的眼部与嘴部区域,利用基于Ghost模块的轻量化AlexNet分类检测眼部与嘴部的开闭状态,并结合PERCLOS和PMOT指标值实现疲劳检测。在NHTU-DDD数据集上的实验结果表明,该方法在树莓派4B开发板上的检测准确率达到93.5%且单帧平均检测时间为180 ms,在保障检测准确率的同时大幅降低了计算量,能较好地满足疲劳驾驶的实时检测需求。

基于产品族的产品配置设计方法的研究

企业传统的大批量生产模型已经不能满足客户个性化和多样化的需求,为了加快企业对市场的响应速度和竞争能力,将产品族的概念与配置实例相结合,建立了基于产品族的实例模型。在分析模型的基础上,证明了产品配置设计实例与零部件之间的数据关系。最后,结合应用需要,并以可拆式板式换热器产品为例,论证了文中研究工作的可行性,并对提出的模型进行了验证。

基于广义模块化产品族的智能装配方法研究

针对广义模块化产品的装配问题,在广义模块化产品结构的基础上,提出了一种针对广义模块化产品族的3D数模快速智能装配方法。着重研究了该方法中的装配特征定义、装配意图智能捕捉和智能配合技术。最后利用Solidworks二次开发技术,对Solidworks的装配体环境进行开发,实现了智能装配,并以汽车总装生产线3D数模为实例,实现了广义模块化设计和智能装配结合的应用。

铁路电气行业中三维CAD资源的标准化管理

为解决三维CAD资源管理混乱、效率低下的问题,提出一种基于用户的三维CAD资源标准化管理方法,即材料系列、材料代码和标准化管理原则。然后在此基础上,研究了一种由三维CAD资源分类、物料族和物料编码标识等综合而成的标准化管理。该标准化管理方法能有效地提高三维CAD资源管理的效率。最后,结合铁路电气企业三维CAD资源标准化管理的业务,研发了一款基于用户的三维CAD资源标准化管理平台系统,并对系统的体系结构与功能结构进行了研究。

基于MR-C4.5的产品配置管理方法研究与应用

在大规模定制市场不断扩大的环境下,产品配置信息管理显得尤为重要。为此,提出将C4.5决策树算法高效应用于大数据量的产品配置信息管理中,挖掘配置间潜在的规则。基于Hadoop2.X的系统架构,将产品配置信息存入HDFS,利用MapReduce分布式计算框架,结合C4.5数据挖掘算法,得到并行化的MR-C4.5。产品配置实例研究结果表明:采用MR-C4.5管理产品配置信息有良好的执行效率和集群拓展性。

基于变邻域蚁群算法的自动光学检测路径规划

在确定取像窗口最少数量及其约束移动范围的前提下,为解决蚁群算法用于自动光学检测路径规划存在的问题,提出一种基于变邻域蚁群算法的自动光学检测路径规划方法。针对蚁群算法收敛速度慢、易陷入局部最优解的问题,提出含有3种邻域结构的变邻域路径搜索方法,改进蚁群算法以快速获得质量优异的可优化路径;针对取像窗口位置可调整的问题,提出变邻域窗口位置调整方法,进一步改善可优化路径,获得最短路径。实验结果表明,该算法比基本的蚁群算法具有更高的求解效率和求解质量,有效提升了自动光学检测系统的在线检测效率。

VR环境下的虚拟手自然交互方法研究

针对当前基于VR的虚拟仿真系统存在的沉浸式交互体验感较差、物理效果较难模拟等问题,提出一种VR环境下基于物理属性的虚拟手自然交互方法。将虚拟物体物理属性与启发式交互方法相结合,避免了交互过程中虚拟手与虚拟物体相互穿透,实现了虚拟物体位姿随虚拟手接触点变化实时调整与自适应。最后,借助HTC VIVE虚拟现实套件以及Leap Motion体感控制器所搭建的沉浸式人机交互环境,对各类虚拟物体的交互操作进行实例验证并测试计算效率,验证了该方法的可行性。

基于Battlle结构应力法的电铲斗杆焊接结构疲劳评估

针对循环载荷下的斗杆复杂焊接结构疲劳强度问题,使用瞬时模态动态分析法求解了斗杆部件在循环载荷下的应力时间历程;使用网格不敏感的Battlle结构应力法计算了焊接结构疲劳寿命,发现原斗杆焊接结构疲劳强度不足,原因是耳板连接结构刚度不协调,造成应力集中。改进焊接结构增加了过渡板块,焊缝附近的最大结构应力比原结构下降44.9%,应力比较均匀,疲劳寿命评估为4年5个月。改进焊接结构在两台设备中已使用超过3年无焊缝失效发生,满足使用要求。对于实物试验难以实现的大型焊接结构,基于Battlle结构应力法的数值计算可以为结构设计提供依据。

磁悬浮轴承故障知识图谱的创建与应用

为实现对历史磁悬浮轴承故障知识的积累、组织和共享,提出一种磁悬浮轴承故障领域的知识图谱构建方法。在分析数据特点的基础上,提出磁悬浮轴承文本数据分类方法和磁悬浮轴承故障数据的语义解析框架。通过改进的跳字模型生成词向量,利用双向LSTM(BiLSTM)模型对相应的数据进行分类,通过双向匹配表KMP算法实现数据内容解析,将解析内容用Neo4j图数据库生成故障图谱并进行应用演示,对该领域知识积累、故障诊断具有一定的指导意义。

城市客车信息集成控制系统功能模块软件调试

通过选择调试工具、构建调试平台和分析调试步骤,研究了城市客车信息集成控制系统功能模块的软件调试方法,描述了软件调试工具CodeWarrior IDE、USB Multilink BDM调试器和Vehicle Spy 3测试软件在功能模块软件调试中的使用。

基于粗糙集的矩形件优化填充排样方法研究

为了使排样方案更能满足设计者设计意图,符合企业设计规范,研究了一种基于粗糙集的矩形件优化填充排样方法。在实际的排样工作中,综合考虑工件成本、加工时间、施工效率与设计偏好度这些因素的情况下,提出了一种基于粗糙集理论的矩形件综合价值计算方法,将排样多边形区域划分为多个矩形子段,建立矩形件优化填充排样数学模型,采用基于最优子段排样的动态规划算法求解最大价值,以获取最优布置方案。最后,将其成功应用于铝模板智能排摸设计系统开发中,结合实例验证了该方法的有效性。

基于MSAM-YOLOv5的内河航道船舶识别方法

针对内河航道上无人船识别目标时受背景复杂性和分布多样性影响而存在漏检的问题,提出一种基于YOLOv5(you only look once)的算法.首先,提出一种注意力模块MSAM(多尺度注意力模块),可对带有大量空间信息的浅层特征图和带有丰富语义信息的深层特征图进行注意力融合,使得融合后的特征图具有更强的特征;然后,研究MSAM模块的不同位置的影响;最后,优化锚框参数,使得锚框形状更加符合内河船舶的形状.在船舶数据集上进行实验,结果表明:本算法的召回率提高了1.12%,三个mAP(平均精度均值)指标分别提高了0.87%,5.00%和2.07%,FPS(帧率)指标提高了3,漏检率降低,整体检测准确性和检测速度均得到提升.

Web环境下手绘草图数据实时精简方法

针对Web环境下手绘草图三维建模过程采集到的草图数据量较大且存在较多冗余顶点,从而降低了三维模型的生成速率和轻量化程度的问题,给出了一种Web环境下手绘草图数据实时精简方法。首先,设计出一种弦长限值法对原始草图数据进行实时重采样;然后利用基于滑动窗口控制的长度误差限值法对重采样后的数据进行实时精简,以提高数据处理效率。实例应用结果表明:在不同的手绘条件下,该方法可以使三维模型的生成速率提高60%～90%,使模型的轻量化程度提高7%～30%。