面向喷涂件下挂的机器人3D视觉引导策略研究

因悬挂链运送喷涂工件难以严格定位,导致其下挂效率低下,提出一种基于3D视觉引导机器人进行喷涂件下挂的控制策略。通过实例分割网络Mask-RCNN进行训练推理,得到喷涂件实例MASK,获取经像素对齐并实例分割后的彩色图和深度图,利用相机内参重建喷涂件三维点云;离线生成喷涂件模板点云,在线生成喷涂件目标点云,经点云初始配准矫正喷涂件的位姿后,进而通过ICP精配准算法实现喷涂件位姿估计;在机器人视觉系统手眼标定之后,进一步通过5次多项式插值设计机器人关节平滑运动轨迹,控制引导机器人进行喷涂件下挂。实验结果表明,喷涂件位姿估计角度平均误差不超过10°,在Z移动方向上误差值平均为6.83 mm,最小为0.02 mm,且在仿真环境和现场环境可引导机器人实现喷涂件自主下挂。

基于智能算法的污水处理软测量技术及其展望

在简要介绍软测量基本思想的前提下,综合论述了遗传算法、支持向量机算法、人工神经网络方法和虚拟仪器在污水处理软测量过程中的研究现状与应用特点。比较、分析后,提出了高品质在线实时控制的研究策略。

基于PROFIBUS和SIMATIC S7的分布式I/O控制系统研究

研究、应用现场总线和PLC支持下的分布式控制系统,是目前工厂自动化得以实现的有效途径之一。在论述PROFIBUS基本特征和SIMATICS7系列PLC通信功能的基础上,设计了污水处理厂的分布式I/O控制系统,提出了现场总线和PLC的发展方向。

配电变压器保护系统的设计

针对配电网变压器的保护正确率不高、查找故障停留时间过长进而影响生产供电可靠性等不足,研究讨论了软硬件系统的搭接、模拟量扩展模块和定值算法等问题,并设计了基于PLC的配电变压器保护系统。该系统具有结构简单、抗干扰性强、可靠性高等特点。FxGpwin软件模拟仿真结果表明,系统能够满足柔性、易重构和快速性的变压器保护要求,特别适用于原有配电变压器保护的数字化改造系统。

基于现场总线技术的PLC控制系统研究

研究、应用现场总线技术支持下的PLC控制系统,是目前工厂自动化得以实现的有效途径之一。在概述PLC通信功能和现场总线基本特征的基础上,结合应用成果,就PLC专用现场总线、基于Profibus的PLC控制系统以及CAN总线支持下的PLC控制系统进行了详细论述,总结并提出了制造业信息化进程中PLC控制系统的发展方向。

牵引变压器安全经济运行策略与调控方法研究

牵引变压器是牵引供电系统的关键组分,其运行状态的健康与否直接决定电气化铁路牵引供电网络的安全可靠性、供电质量和经济效益;同时影响着电力系统的电能质量。基于此,从安全保护、在线监测与故障诊断、经济运行与调控等方面对我国牵引变压器的研发、应用现状及存在的问题进行了综合性的阐述和分析;并指出:深入研究牵引负荷特性与潮流分布,优化运行方式、合理进行保护配置和容量选择,积极探索同相供电策略的可行实施方法,构建智能化监控网络支持下的坚强型牵引供电系统,能够有力促进牵引变压器的安全经济运行,是电气化铁路牵引供电技术的主要发展方向。

牵引变压器经济运行的分析与计算

牵引变压器的安全、经济运行是电气化铁路快速发展的重要保障。在分析配电变压器经济运行原理的基础上,结合实例,就等容量和不等容量牵引变压器的三种损耗进行了研究和计算,并对不等容量牵引变压器的计费问题进行了探讨。仿真结果表明:应优先选用低空载损耗、低额定负载损耗的节电型牵引变压器。

牵引变压器经济运行监测系统设计

针对电气化铁路普速路网上各类列车混和开行,导致牵引变电所牵引变压器的过负荷保护频繁动作的问题,应用组态软件特性,就牵引变压器经济运行下的功率损耗展开组态设计。构造了面向对象的工程框架,通过定义数据对象、制作图形界面等,实现了对指标的实时/历史数据与曲线的获取,组态配置出高性能、高可靠性、高度专业化的牵引变压器监测系统。仿真结果表明,所设计的牵引变压器经济运行,监测系统满足牵引变压器经济运行状态评估要求的数据和流程的可视化,特别适用于牵引变压器保护监控的数字化改造。

基于MELSEC-FX_(2N)的节能型路灯控制程序设计

节能降耗是现代城市实施绿色照明工程的主题。应用MELSEC-FX2N PLC的时钟数据比较指令,能够方便地实现路灯的开关控制。结合银川地区日照时间的分布规律,设计了一种节能型的路灯控制程序,提出了PLC城市路灯控制系统的实现策略。

基于领域特征的服装纸样生成技术

基础纸样的生成技术是服装CAD的重要内容,关键在于领域特征的获取。简要介绍纸样设计原理的基础上,详细论述了原型法纸样设计的基本方法和智能化纸样生成技术,提出了服装CAD的发展方向。

基于MEA优化BP神经网络的天然气短期负荷预测

天然气负荷中包含大量非线性因素,单一的神经网络很难达到理想的预测精度,为了提高预测效果,提出了一种思维进化算法(MEA)优化BP神经网络智能预测模型。利用MEA的全局搜索性对BP神经网络的权值和阈值进行优化,避免了单一BP网络的局部最优和过拟合等缺点,然后建立最优预测模型。将这种组合模型应用于银川某县的天然气负荷预测,结果表明该组合模型具有更优的非线性映射能力和更高的预测精度。

基于物联网技术的高校试卷归档实验管理系统

为改变传统高校试卷归档过程中档案员工作繁重及后续检查、查询过程中查找困难的现状。针对高校试卷数量大、包含信息量广的特点,设计了基于LabVIEW和RFID技术的高校试卷归档实验管理系统。在对系统需求分析的基础上,提出总体设计方案,给出其中关键技术方案,最后用LabVIEW软件实现射频标签和其上层网络主机之间的无线通讯和数据传输。初步实验测试表明,本设计方案能够实现试卷的归档与定位,从根本上改变了试卷归档、查找等环节的传统人工干预工作模式,对提高高校试卷及其他档案归档具有重要的理论和现实意义。

基于移动监控机器人的视频监控系统设计

在分析了典型移动监控机器人视频监控系统结构和功能的基础上,采用嵌入式Linux+ARM的结构,提出了基于B/S架构的智能家居视频监控系统设计方法,实现了对移动监控机器人的远程视频监控。分析了影响视频流畅度的因素,提出了基于MJPEG的压缩技术设计方法。试验表明,系统设计紧凑、视频流畅,符合移动监控机器人视频监控系统前端一体化和监控网络化的发展要求。

基于MSP430的温室环境数据采集和控制系统设计

在分析了传统温湿度采集设备的基础上,提出了一种以MSP430单片机为控制器,利用温湿度传感器DHT11实现对温室环境数据进行采集的系统。通过键盘和LCD1602液晶显示屏实现人机交互,利用nRF905无线收发模块将采集的数据发送到上位机,上位机通过VB和ACCESS实现对温湿度的实时监测和历史数据的保存。实验结果表明,该系统结构简单、成本较低,克服了传统采集设备布线复杂、维护困难等缺陷,而且可以实现远程监控。

基于Fieldbus和PLC的分布式控制系统综述

现场总线技术和PLC器件的研究与应用,是现代分布式控制系统得以实现的主要途径之一。在概述分布式控制系统发展历程的基础上,以PLC为核心控制器件,结合应用成果,就Modbus支持下的分布式控制系统、Controller Link支持下的分布式控制系统以及Profibus支持下的分布式控制系统进行了讨论,总结并提出了制造业信息化进程中分布式控制系统的发展方向。

基于RFID与PLC的仓储物流系统设计

针对现今仓储管理作业具有多样性、复杂性的特点以及传统仓储物流管理效率低下的现状,设计了基于RFID、PLC和数据库相结合的仓储管理系统,并开发了相对应的应用软件。上位机将货物信息写入电子标签中,RFID读写器可以读取电子标签上的货物信息,PLC根据写入的仓位信息控制堆垛机自动实现货物的出入库。该系统具有操作简单、使用方便、自动化程度高等优点。

基于运动性能分析的双臂冗余度机器人协调运动研究

为了提高双臂冗余度机器人在其交互工作空间中的协调运动能力,以ABB YuMi为例,提出了一种计算简便并且能够有效反映双臂协调运动灵活性的性能指标。利用D-H法建立了YuMi机器人的运动学模型,分析了双臂可操作度的分布情况,分别研究了两种协调运动方式的运动学约束关系以及相应的运动控制规律,基于灵活性分析构建了双臂协调装配电机转子与轴承以及字母绘制的任务,通过仿真和实验验证了本文双臂可操作度指标的有效性及协调运动规划方法的正确性。

拼图机器人视觉控制系统设计与应用

为研究拼图机器人视觉系统的控制稳定性,确保拼图机器人在拼图七巧板的过程中能够实现90%以上的准确率,以KR6型机器人为研究对象,依据空间坐标系变换和机械臂逆运动学解的理论基础,建立KR6型机器人视觉控制系统标定模型。利用Canny边缘检测算法和Douglas-Peucker算法对七巧板模型进行图像识别定位,并采用五次多项式插值法完成拼图轨迹规划。通过仿真模拟实验得出,KR6型机器人可以实现对七巧板的识别定位,并沿着预定的轨迹完成拼图任务。最后,通过在现场搭建实验平台,进一步验证了所设计的拼图机器人视觉控制系统能够较精准地完成各种预设图案的拼图。

SCADA系统在天然气生产与输配中的应用

在分析典型SCADA系统的结构和功能的基础上,通过组态王监控软件的二次开发,设计建立成某小微燃气企业中的SCADA系统,实现采集器通过移动通信网络与计算机间进行无硬件限制、无地域阻隔的动态数据交换。通过截取系统运行过程中的数据及曲线记录,阐明所设计的SCADA系统在企业中对提高自动化程度、天然气生产效率的作用,提出了SCADA系统的发展方向。

基于STM32的直流电机伺服控制系统

本文设计了一种以STM32VET6微控制器作为控制核心的有刷直流电机伺服驱动器。系统以光电编码器为速度与位移传感器且带有电流采样电路,还具有基于PWM和H桥的电机驱动电路,并通过数字PID控制策略,实现直流电机的三环控制。实际测试表明,系统具有控制精确、稳定性好和结构简单等特点。