基于改进YOLOv5的菇房平菇目标检测与分类研究

随着食用菌行业由自动化向智能化、信息化发展的趋势越来越明显,为了实现现代化菇房中平菇的准确检测,解决工厂化平菇栽培中收获阶段平菇之间相互遮挡等问题,帮助平菇采收机器人进行准确的自动化采收,该研究提出了一种基于YOLOv5(you only look once version 5)模型的OMM-YOLO(ostreatus measure modle-YOLO)平菇目标检测与分类模型。通过在YOLOv5模型的Backbone层添加注意力模块,对输入的平菇图像特征进行动态加权,以获得更详细的特征信息,并在Neck层采用加权双向特征金字塔网络,通过与不同的特征层融合,提高算法的平菇目标检测的精度。此外,为了改善算法的准确性和边界框纵横比的收敛速度,该文采用了EIoU(enhanced intersection over union)损失函数替代了原有的损失函数。试验结果表明,与原始模型相比,改进模型OMM-YOLO对成熟平菇、未成熟平菇和未生长平菇的平均精度均值分别提高了0.4个百分点、4.5个百分点和1.1个百分点。与当前主流模型Resnet50、VGG16、YOLOv3、YOLOv4、YOLOv5m和YOLOv7相比,该模型的精确率、召回率和检测精度均处于优势,适用于收集现代化菇房中的平菇信息,有效避免了平菇之间因相互遮挡而产生的误检测现象。菇房平菇目标检测可以自动化地检测平菇的数量、生长状态等信息,帮助菇房工作人员掌握菇房内的菇况,及时调整温湿度等环境条件,提高生产效率,并且对可以对平菇进行质量控制,确保平菇产品的统一性和品质稳定性。同时可以减少对人工的依赖,降低人力成本,实现可持续发展,对智能化现代菇房建设具有积极作用。

不同种类螺栓的不锈钢端板连接节点抗震性能试验研究

端板连接是门式钢架和多层钢框架中常用的节点形式,而目前少有针对不锈钢结构端板连接节点的相关研究.本文对4种类型的螺栓(镀锌高强度螺栓10.9级、8.8级,奥氏体不锈钢螺栓A4-70、A4-80)和不同端板厚度的不锈钢结构外伸式端板连接节点进行循环荷载下的破坏试验,研究其节点破坏形态、承载力及延性,并与有限元计算结果进行对比.试验结果表明:不锈钢螺栓端板连接节点的滞回曲线呈Z形,且其耗能系数仅为镀锌高强度螺栓端板节点的40%,;当端板较薄时,节点的抗震性能均有显著提高;通过有限元分析与试验结果的比较,验证了有限元模型的正确性.研究结果表明,所有试件的滞回曲线均具有不同程度的滑移捏缩现象,不锈钢螺栓端板连接节点、端板越薄时捏缩现象越明显,因此需从设计上加以改进,同时不锈钢摩擦面的处理工艺也需进一步开发,以提高不锈钢面的抗滑移系数.

基于传感器阵列的机械故障声源定位系统

传统的机械故障诊断系统需要在被监测本体上安装传感器,只能定点定性监测,无法大范围监测,且可移植性差、智能性弱。针对此问题设计了基于四元声学传感器阵列的故障声源定位系统,能实现故障声源的识别及定位。首先,通过声学传感器采集机械设备运行过程中的声音信号,提取其Mel频率倒谱系数。然后,经BP神经网络对声音信号进行识别判断,若为故障声则采用广义互相关算法计算其时间延迟,进行定位。利用该系统对台式钻床空转、正常、磨损、崩刃四种工况进行识别定位测试,实验结果表明,该系统的工况识别准确率可达到89%,故障声源定位精度误差在6cm以内,具有较好的故障声源识别及定位功能。

基于改进YOLOv5的金属构件表面裂纹检测

在现代工业生产中金属构件的表面裂纹检测上,人工检测的效果较差,对此,利用机器视觉技术,提出了一种改进的YOLOv5算法,通过将主干网络CSPDarkNet53替换为MobilenetV3轻量化网络来减少模型中的计算参数,并在Neck层中引入ECA注意力机制,以此来提升检测精度。最后采用EIoU Loss损失函数替换原损失函数,提高了平均精度均值,加速了边界框纵横比的收敛。改进后的模型YOLOMEE在本文金属表面裂纹数据集上的实验结果表明:改进后YOLO-MEE模型权重大小为原模型的23.3%,计算量为原模型的15.8%,参数量为原模型的19.8%,在保证模型轻量化的同时提升平均检测精度到93.8%。通过与主流算法进行对比实验表明,改进模型YOLO-MEE对金属构件表面裂纹有良好的检测效果。

滚动直线导轨副精度保持性及磨损机理试验研究

针对滚动直线导轨副精度保持性问题,对DA45CL型号导轨进行加载运行试验。通过测试导轨副运行过程中滑块顶面相对于导轨安装基准的平行度及导轨副的摩擦力,分析得出导轨副在不同磨损阶段的精度变化过程。运用扫描电子显微镜探讨了滚珠与滚道接触表面的磨损机理,结果显示,在受力状态与运动特性的影响下,滚道表面的磨损分为磨粒磨损和粘着磨损,结合精度检测结果,得出相对于磨粒磨损,粘着磨损对精度的影响更大。最后,针对导轨副磨损机理,提出减小磨损的优化措施。

滚动直线导轨副的磨损预测模型与精度保持

针对滚动直线导轨副的精度保持性问题,对其在受垂直载荷条件下的磨损过程进行建模和仿真分析。基于Hertz接触理论建立滚动直线导轨副的接触变形,考虑受垂直载荷后上排滚珠和下排滚珠接触角的变化情况。由滚动直线导轨副的磨损机理可知粘着磨损和磨粒磨损在磨合阶段和稳定磨损阶段占据主导,运用Archard磨损理论和显微切削磨损理论分析了滚动直线导轨副的磨损过程,考虑在磨损过程中预紧力随着跑合距离的增加而逐渐变小,滚珠的接触角发生变化的情况,在此基础上建立了滑块垂直位移的磨损计算模型。选取国内滚动直线导轨副进行精度保持性对比试验,试验结果与仿真结果进行对比分析,验证了模型的正确性,进一步探究了磨损与精度之间的关系。

密封式防积液短节设计及其携液效果分析

涡流工具在输气管线中因端面流体碰撞和间隙流失会引起螺旋流强度不够,进而导致在起伏段携液效果不佳。针对该现象,设计了一种带有导流锥的密封式防积液短节。分别建立了光滑管线、有涡流工具管线和有密封式防积液短节管线的有限元模型,使用计算流体力学的方法对3种模型的流场速度、静压和含液体积分数及其各自的变化规律进行了分析和对比。研究结果表明:防积液短节的导流锥和密封式螺旋流道可有效减少流体碰撞和间隙流失,其引发的螺旋流强度比涡流工具更高,所在管线的流体轴向速度和切向速度得到了提升;管线的静压分布和上倾段液相回流现象得到了改善,气液分界面更加明显,携液距离增加,流型转变更彻底,证明密封式防积液短节比涡流工具具备更佳的携液效果。研究结果可为密封式防积液短节的开发及应用提供一定的理论依据。

滚动直线导轨副磨损特性和磨损机理试验研究

对国内外生产的45型滚动直线导轨副进行精度保持性对比试验,并对导轨副的精度保持性进行检测。基于Hertz接触理论和刚体动力学对滚珠和滚道的接触面进行了力学与变形分析,求出滚珠所受的最大接触应力,用Workbench进行仿真验证,为磨粒磨损机理和粘着磨损机理的研究提供参考。根据导轨副的运动工况和结构设计,使用场发射扫描电镜和白光干涉仪对上述试验后的导轨副的滚道和滚珠进行显微形貌观测,探究了导轨副的磨损特性和磨损机理。对比国内外滚动直线导轨副的滚道、滚珠的磨损程度,得出磨损是影响精度保持性的根本原因。

基于视听信息融合的噪声源定位研究

声源定位对于故障诊断、机器人自主感知有着重要意义。当前声源定位技术主要是基于麦克风阵列,其体积大、扩展性差。因此引入视觉分析技术,在频域内辅助单个麦克风进行声源定位或音频分析。为解决视频流数据量过大的问题,采用带电子卷帘快门的相机,以实现低速、低成本相机测量高速运动的目的。在电子卷帘快门相机测量过程中,着重分析了两种常见的振动和转动物体的成像规律,并由此规律提出相应的解算方法。最后,进行了视听的全局分析和局部分析实验,验证了视听融合对噪声源定位的有效性。

基于视听信息的滚珠丝杠滚道磨损检测

针对当前滚珠丝杠滚道磨损的检测方法多是基于接触式测量且还不完善,结合视听信息和深度学习理论,以实现对滚道磨损的非接触、智能诊断。在视听信息中,视觉用来判断磨损的空间位置,听觉用来分辨磨损量的大小。由于滚道磨损多是连续演化的过程,因而采用不同的磨损量为研究对象,这样有利于实现对早期磨损的判断。在检测滚道磨损时,将听觉信号进行短时傅里叶变换,并进行规范化处理,以期能适应不同速度情况下的检测。之后,运用栈式自编码器神经网络将处理后的信号进行训练,进而得到训练模型。最后,用测试数据对训练模型的检测,结果表明所用方能够满足检测要求。

滚动直线导轨副耐磨性能的显微表征分析

利用X射线应力测定仪,显微硬度计,白光共聚焦显微镜,SEM等微观分析手段,分析了国外滚动直线导轨副的导轨未跑合区、加减速区、匀速区以及滑块的上下滚道的残余应力、显微硬度、金相组织的分布,并对比了国内滚动直线导轨副的导轨匀速区的残余应力、显微硬度、金相组织的分布。结果表明,导轨上滚道的淬硬层深度大于下滚道的淬硬层深度,淬硬层深度越深,滚道表面残余应力越小,滚道面磨损会导致残余应力增大。导轨加减速区摩擦产生热量导致滚道的淬火热影响区深度增加,硬化区和过渡区的金相组织发生变化。原始组织中铬元素分布的不均匀性,导致成品导轨副基体金相组织中存在较为明显的带状组织,同时导轨淬硬区金相组织中板条状马氏体和针状马氏体的分布也影响导轨副的疲劳寿命。

双向式无线图像采集机器人系统设计

设计了一套应用于低成本领域的图像采集机器人系统。该系统采用STM32F103作为处理器、n RF24L01作为无线传输芯片、OV2640作为图像采集传感器。通过一组n RF24L01可实现对机器人的运动控制和获取机器人采集的图像。经测试,在近距离能获得机器人在运动过程中采集的实时图像;在远距离可获得机器人在静止状态采集的实时图像。

柱塞气举工艺主要影响因素分析

为了优化柱塞气举排水采气工艺,提高柱塞的举液效率,使气井产气量提高,需要对柱塞气举工艺的影响因素进行研究;将影响柱塞气举的因素划分为三大因素,即动力因素、阻力因素、体积因素,通过建立柱塞气举的数学模型,运用控制变量法,求解井斜角、地层压力、气液比等参数对柱塞举升液量、产气量、柱塞循环时间的影响。结果表明:井斜角越大,周期举升液量和日产气量越大,循环时间变长;地层压力越大,周期举升液量和日产气量也会越大,循环时间变长;气液比变大,周期举升液量减少,日产气量增大,循环时间变短。为了使柱塞气举能够正常进行,气液比、地层压力必须高于一定值,井斜角、产液指数以及分离器压力需要低于最大值;各种因素发生变化,都会对柱塞气举效率产生影响,需要综合分析各因素对柱塞气举工艺的影响。对柱塞气举影响因素的分析都是在其中一个阶段进行,当气井工作一段时间后,井况发生变化,需要重新分析各因素对柱塞气举产生的影响。

新型顶驱下套管工具的设计及研究

从现有顶驱下套管工具的缺点以及实现顶驱下套管工具可变径的角度出发,设计了一种新型顶驱下套管工具。为更好研究顶驱下套管工具卡瓦牙各参数对其性能影响,首先基于厚壁圆筒理论,建立了卡定部分承载能力力学模型和数学模型,并基于数学模型得出了提高承载能力的方法;其次基于Ansys有限元软件对卡定部分进行了分析,验证了其强度符合要求;最后根据摩擦学与接触力学对卡瓦牙进行分析,建立了非扭转工况下(卡瓦牙对钻杆进行悬持,匀速上提下放的工况)单齿卡瓦牙与扭转(卡瓦牙对钻杆进行上卸扣的工况)的力学模型,分别得到了综合系数1(单齿卡瓦牙夹持钻杆所需的夹紧力与钻杆自重之间的系数)与综合系数2(单齿卡瓦牙对钻杆进行上卸扣所需的夹紧力与扭矩之间的系数),为后续该类卡瓦牙的进一步深入分析提供一种路径。

杨振南老师治疗肾病兼夹激素副作用——淤胀证的经验总结

杨师在长期的临床实践中,把肾病患者,使用激素治疗后出现不同程度的颜面肢体浮肿、头晕、心烦、痤疮等副作用。辨证为瘀胀证,并根据其临床表现特征分为四种类型:热毒型、阴虚型、血瘀型、脾虚气滞型,并按照上述四种类型结合肾病进行辨证论治。起到了缓解、消除激素的副作用,减轻和防止反跳现象,帮助减少激素用量直至撤停。

采用蓝牙实现无线烧录STM32程序

最近我们在鼓捣怎么用蓝牙实现无线烧录STM32程序,无线烧录STM32程序采用的主要方法是CMSIS-DAP配合Wi-Fi模块,能烧录也能调试。但是CMSIS-DAP不能被目前版本的STM32CubeIDE支持。另外,它还存在一个问题,只能用软件模拟串口通信向外发送信息。对于重度依赖串口调试的人员来说,非常不方便。为了解决这个问题,我们想通过两个Wi-Fi模块或者蓝牙模块进行数据透传,只传送串口数据。但这样就会增加一套无线通信设备,也给调试带来不便。于是,我们想能不能通过ISP模式,用串口来实现无线烧录程序并正常使用串口调试。经过一阵子摸索,我们制作出了一套自己的无线烧录器。

3D打印机添加热床记

最近闲来无事,我从床底翻出来几年前买的3D打印机玩玩。这台打印机自从购买到现在还未组装,更别说打印作品了,这绝对是我心血来潮才买来的。之后用了一个多小时组装完毕,过程还算顺利,但是接下来的事情就不太顺利了。在打印一个直径为20mm的圆柱时,发现圆柱体有点翘边。在打印其他更大的零件时,翘边就会变得相当严重,以至于打印高度还没到10mm,底层就与平台完全脱离。室温在13℃左右,而打印机没有热床,这应该是翘边的原因。

采用低速相机测量轮的相对高速转动

采用机器视觉测量轮的转速具有高效、直观的特点。采用高帧速相机测量高转速会导致相机数据量激增。为了解决数据量过大的问题,提出了一种采用低速电子卷帘快门相机测量轮子转速的方法。低速电子卷帘快门相机采集相对高速转轮的图像时,卷帘快门会引起轮图像的几何畸变。利用这些畸变图像中的信息,可以求解出对应的转速,实现利用低速相机测量轮的相对高速转动的目的。为了揭示转动速度和图像畸变之间的关系,建立了旋转仿真模型,并在模型中验证了求解方法的有效性。为了解决空间中的轮被单目相机拍摄产生的二义性,提出结合轮的转速来消除二义性的方法。最后进行了验证实验,实验结果表明,采用低速电子卷帘快门相机能够测量高于相机帧速的转速,并且相对误差小于4%。

应急铁军锻造法

吉林油田消防支队驻长庆油田采油七厂消防大队全力加强应急救援队伍建设。随着改革的深化,吉林油田消防支队根据自身实际,持续组织人员外闯市场。仅对长庆油田就输出了1000多名员工,分布于5个消防大队,20多支基层中队,助力长庆油田保障应急救援能力。加强应急救援、防范处置重大事故灾害的能力,是保障人民群众生命财产安全的最后一道防线,也是当前一项紧迫的需要付出长期努力的艰巨任务。

旋转LED

在设计之前，我也查阅了其他Maker的设计，发现了几点：（1）无线输电用得比较多；（2）基本都是用直流有刷电机；（3）大都只能在旋转表面显示，无法在内部显示，或者只能在一定的视角内显示，不能全立体显示。根据这些关键点，我开始了自己的设计之旅。