马鞭草苯乙醇苷类成分研究

目的研究马鞭草Verbenae Herba的苯乙醇苷类成分。方法马鞭草80%乙醇提取物采用硅胶、Sephadex LH-20、TLC、半制备HPLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。结果从中分离得到9个化合物,分别鉴定为verbofficoside A(1)、肉苁蓉苷D(2)、广防风苷A(3)、毛蕊花糖苷(4)、异毛蕊花糖苷(5)、肉苁蓉苷C(6)、肉苁蓉苷F(7)、去咖啡酰基毛蕊花苷(8)、jionoside C(9)。结论化合物1为新化合物,化合物3、6~9均首次从该植物中分离得到。

铝型材静电粉末喷涂模型的研究与应用

针对实际生产中企业为实现铝型材表面均匀涂层而耗费巨大人力物力的问题,提出了一种适用于生产实际的变高斯分布模型。通过对铝型材静电粉末喷涂影响因素的分析,使用控制变量法进行定点和连续喷涂实验,获得涂层厚度实验数据,基于高斯分布对定点实验数据进行拟合,对于拟合模型存在的远离中心截面偏差问题,采用变峰值宽度的方式对模型进行优化修正,进一步提高了模型与实验数据的拟合程度,在此基础上,通过实验数据分析了静电电压、粉末流量、喷涂速度对膜厚分布的影响,建立了不同参数下静电粉末喷涂涂层的变高斯分布模型。最后进行了喷涂实验,铝型材成品的膜厚分布情况符合模型仿真预测的结果,表明该模型能准确预测不同参数下铝型材的膜厚分布情况,在生产实际中,模型的应用可以为均匀涂层提供可靠的仿真参考和生产指导,有效减少企业调试参数的次数,提高了企业的生产效率。

基于CANopen的静电喷涂控制系统开发

针对国内静电喷涂控制系统通用性不高,无法同时对多个静电喷涂控制器从站进行远程工况监测以及喷涂参数设置的问题,开发了一种基于CANopen的静电喷涂控制系统。设计了由PC上位机、TCP/IP转CAN模块以及静电喷涂控制器从站组成的硬件架构。基于开源CANopen协议CanFestival,根据喷涂设置参数和工况监测信息完成了CANopen对象字典的设计。基于μCOS-II实时系统完成了静电喷涂控制器从站的软件开发,实现了静电输出闭环控制、气体输出流量闭环控制等功能。基于Qt完成了PC上位机人机交互界面的开发,实现了对静电喷涂控制器从站的远程参数设置和工况信息监测。在企业进行了喷涂实验,结果表明,该控制系统性能可靠,喷涂工件涂膜质量符合国家标准,适用于静电喷涂生产线的自动化升级改造。

N,N,N-三羟基异氰尿酸的反相高效液相检测方法

建立了N,N,N-三羟基异氰尿酸的反相高效液相检测方法,计算了回收率和精密度,并采用外标法对其标准溶液进行了测定。结果表明,流动相采用甲醇/水(体积比55∶45);色谱柱InertSustain C18(4.6×150 mm,5μm);柱温:40℃;200 nm作为检测波长,280 nm作为参考检测波长;N,N,N-三羟基异氰尿酸回收率为100.8%,精密度RSD为1.05%(n=7),最小检测量为1.15×10^(-8) g/L,线性相关系数为0.9967。建立的方法具有简便、准确、重现性好的优点。

面向伺服运动控制的实时EtherCAT主站开发

针对实时工业以太网EtherCAT在伺服运动控制中的应用问题,对嵌入式Linux系统实时化、EtherCAT主站的构建、伺服电机控制模式等方面进行了研究,提出了将Linux+Xenomai实时系统和IGH EtherCAT主站协议栈相结合的主站软件方案。基于AM4377的硬件平台,构建了嵌入式EtherCAT主站,开发了主站应用程序,阐述了总线配置流程,实现了周期性实时任务;设计了基于EtherCAT的伺服运动控制系统,实现了主站对多轴伺服的运动控制,并进行了主站周期性实时任务处理性能测试,以及机床加工实验。研究结果表明:构建的嵌入式实时EtherCAT主站能准确执行周期性实时任务,具有良好的实时性,可以满足伺服运动控制系统的性能要求。

基于改进蚁群算法的激光切割加工路径优化研究

针对激光切割加工全局路径优化采用传统蚁群系统算法时,存在收敛速度慢、易陷入局部最优的问题,对蚁群系统算法进行了改进研究。利用激光加工图元的起点和终点信息,建立了图元等价TSP问题的数学模型,提出了通过最邻近插入算法对蚁群系统算法路径规划结果进行了再优化的改进算法;详细阐述了改进蚁群系统算法的实现步骤,分析了传统蚁群系统算法和改进蚁群系统算法的迭代次数和优化效果。研究结果表明:该改进蚁群系统算法加快了收敛速度,迭代次数减少了约30%,缩短了激光加工所走路径的总长度,并成功应用到自主开发的高速激光切割加工系统中。

基于云计算的喷涂机器人远程监控诊断系统的研究

为解决设备制造商有限的技术服务或维护保障有限资源与满足用户设备健康状况维护需求的矛盾,提出了一种基于云计算喷涂机器人的远程监控以及诊断系统,介绍了系统的设计架构,通过将公有服务进行封装,企业根据应用需求,调用各服务接口,可以为企业进行个性化定制服务。优质定制服务将转为公有服务,从而扩展服务商的服务体系。同时,将隐马尔科夫模型与神经网络有机结合,开发了基于云计算的机械故障远程诊断系统,并通过减速机模拟机械故障环境搭建了远程故障诊断实验平台,开展基于云计算的远程机械故障数据诊断实验。实验结果表明,该系统能成功匹配到不同故障类型,成功率高达90%以上。

基于非均匀B样条曲线的机器人轨迹过渡算法

针对6自由度工业机器人末端轨迹不光顺、衔接速度慢、运动不平稳的问题,提出了一种基于非均匀B样条曲线的过渡模型和对应规划算法。使用5次非均匀B样条曲线,构建了G^(3)连续的空间轨迹过渡模型;根据轨迹过渡的拐角速度约束以及轨迹长度的相互制约关系,提出了自适应的速度前瞻算法;采用四阶龙格库塔-割线法,实现了样条曲线的插补;最后,利用安川HP20D机器人和Leica激光跟踪仪AT960进行实验,测量机器人末端TCP速度和加速度信息。实验结果表明,该过渡算法提升了多段连续轨迹的衔接速度,减小了速度波动,避免加速度突变,实现了机器人的平稳运动。

六关节喷涂机器人控制系统的设计

针对中小型企业在喷涂作业方面有多品种、小批量、编程要求低等需求,提出一种嵌入式六关节喷涂机器人控制系统的设计方案。该系统以OMAP-L138双核处理器为核心搭建了硬件平台,采用模块化编程的方式进行软件开发。系统中ARM负责文件和指令的传输、处理等非实时任务,DSP用于处理特征点提取、曲线拟合和插补等实时任务,通过DSPLINK开发双核通信模块,用于ARM和DSP之间的双核通信,完成六关节喷涂机器人控制系统的设计与开发。系统实现了对六轴伺服的运动控制,并且具有手把手示教编程的功能。经过实际运行情况可知,系统较好地完成喷涂作业,达到预期要求。

绞车型升沉补偿模拟试验台虚拟样机

为弥补物理样机参数修改和试验结果观察不便、运行成本高等不足,开展了绞车型升沉补偿模拟试验台虚拟样机的研究。在Simcenter 3D motion中完成多体动力学模块建模,用AMESim完成液压控制系统建模,在主仿真平台MATLAB/Simulink中完成主控制器的建模,最后基于联合仿真接口实现3个软件的联合仿真,搭建了试验台的虚拟样机。仿真与试验结果对比表明,所建立的试验台虚拟样机模型准确,能较真实反映原物理样机模型,为进一步优化绞车型升沉补偿系统的设计参数和控制策略、提高补偿精度提供了验证平台,同时该虚拟样机搭建方法也为其他复杂机电液系统的仿真提供有益参考。

基于机器视觉的机器人分拣系统设计

针对机器人分拣系统对工件摆放位置要求高的问题,研究开发了一套基于机器视觉的机器人分拣系统。阐述了该系统的组成和工作流程,搭建了基于机器视觉的机器人分拣系统实验平台,提出了一种适用范围广的快速手眼标定方法,采用机器视觉技术对摆放在相机视野范围内任意位置的工件进行定位并分类,通过TCP通信协议将定位分类信息发送给机器人,从而引导机器人对工件进行分拣。最后,进行了多次分拣实验,结果表明,该系统可对任意位置的工件进行分类,自动化程度高。

基于UPLC-Q-TOF MS研究煨制对雷公藤化学成分的影响

雷公藤具有清热解毒、祛风通络、消肿止痛等功效,但其严重的毒副作用限制了临床应用。研究发现,雷公藤经200℃煨制后有显著的减毒增效作用。为阐明雷公藤煨制减毒增效的物质基础,提高雷公藤临床应用的安全性与有效性,本研究采用UPLC-Q-TOF MS结合主成分分析(PCA)法和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)法对雷公藤煨制后的化学成分变化进行统计,根据一级和二级质谱信息,结合数据库、文献以及对照品对照进行差异成分鉴定。结果表明,煨制后雷公藤中共有81种成分的含量变化显著,主要为生物碱,占69%。鉴定了其中35种成分,有26种成分含量降低,7种成分含量升高,新产生2种成分。煨制后,生物碱和雷公藤红素的含量变化显著,这两类成分均为雷公藤抗炎有效成分,且毒性较大。因此,生物碱和雷公藤红素的含量变化可能是雷公藤煨制减毒增效的物质基础。该研究可为研发新的抗类风湿性关节炎的先导化合物提供参考。

草莓番石榴果实化学成分的研究

目的研究草莓番石榴Psidum littorale Raddi果实的化学成分。方法草莓番石榴果实90%乙醇提取物的乙酸乙酯、甲醇部位采用硅胶、Sephadex LH-20、D-101大孔树脂、HPLC制备柱进行分离纯化,根据波谱数据鉴定所得化合物的结构。结果从中分离得到12个化合物,分别鉴定为羽扇豆醇(1)、白桦脂醇(2)、nigaichigoside F1(3)、2α-羟基白桦脂酸(4)、(-)-表丁香树脂醇(5)、(+)-丁香脂素(6)、(+)-isolariciresinol-9'-O-β-glucopyranoside(7)、(7S,8R)-urolignoside(8)、苄基-β-D-葡萄糖(9)、丁二酸(10)、β-谷甾醇(11)、胡萝卜苷(12)。结论化合物1~9为首次从番石榴属植物中分离得到。

基于激光检测的机器人铣孔加工系统开发

针对浴缸铣孔加工时定位不准导致机器人难以实现自动化加工的问题,研究开发了一套基于激光位移传感器的浴缸铣孔机器人自动化加工系统。阐述了该系统的组成以及工作流程,搭建了基于激光位移传感器的浴缸铣孔机器人自动化加工平台,提出了一种通过激光位移传感器采集浴缸位置数据自动实现浴缸定位的算法,降低了浴缸机械定位的精度要求,并采用PLC与机器人实现了浴缸铣孔的自动化加工。最后进行了加工实验,结果表明采用该平台可实现浴缸铣孔自动化加工,孔中心偏差小于2mm,达到了加工工艺的要求。

基于UMAC的高精密机床开放式数控系统的开发

针对自主研发的高精密五轴机床,开发了一套开放式数控系统。阐述了精密五轴机床的机械结构,搭建了基于工控PC和UMAC的开放式数控系统硬件平台。采用模块化设计方法,基于QT软件开发了数控系统的软件,实现了数控程序编辑、轴运动控制、工艺参数设置、人机交互等功能,并详细说明了数控操作面板与手轮功能的实现过程。最后,通过菲涅尔透镜加工实验,验证了开发的数控系统能满足高精密五轴机床的加工要求。

雷公藤煨制后化学成分变化研究

目的研究雷公藤200℃烘箱煨制后化学成分含量变化,探讨雷公藤煨制减毒增效机制。方法分别以雷公藤甲素、雷公藤红素和雷公藤次碱为对照,用紫外-可见分光光度法测定雷公藤总二萜、总三萜及总生物碱的含量。结果雷公藤药材煨制后总二萜、总三萜和总生物碱的含量显著下降,降幅均超过7%,其中总生物碱降幅最大,达28.40%。结论雷公藤煨制后对其化学成分有显著影响,其煨制减毒增效可能主要与生物碱类成分变化有关。

氯碱化工氯气废气处理系统安全环保研究

氯碱工业在化工生产中占有重要地位,为我国的经济发展提供了重要的原材料。氯碱化学品在生产过程中会产生剧毒的废气、废物,处理会危害工人的健康并造成严重污染。为了积极响应国家的节能减排准则,制造氯碱化学品的企业可以通过应用安全和环保的废气处理技术等措施来保障安全环保工作可以绿色生产。分析了氯碱生产企业进行的氯气废气处理工艺,这对氯碱企业的可持续发展具有重要意义。

基于UMAC的精密数控系统大文件加载功能

由于精密加工精度较高,生成的数据点多,加工程序量大,因此精密数控系统往往要面对超大容量代码加载问题。UMAC提供给用户的程序缓冲区是有限的,对于这种超大容量的加工程序,无法一次性全部加载到一个运动程序缓冲区中去。针对这个问题,提出了运用基于UMAC的二进制旋转缓冲区功能,巧妙地设计运动程序的下载和执行,保证程序能够正确下载和连续执行,使加工过程能够连续、有序、稳定地进行。

HPLC-DAD法研究雷公藤煨制后化学成分变化

目的:阐明雷公藤煨制减毒增效物质基础,提高其临床应用安全性。方法:采用HPLC-DAD法对雷公藤生品及其煨制品进行成分对比分析,根据对照品及紫外光谱特征进行鉴定,找出差异性成分。结果:雷公藤煨制后,南蛇藤肉桂酰胺碱,雷公藤定碱,雷公藤吉碱,雷公藤次碱,去甲泽拉木醛,雷公藤红素等10种成分含量显著降低。新产生成分12种,包括来源于雷公藤红素的煨制产物10种,来源于睛眯类生物碱的煨制产物2种。结论:雷公藤生物碱、去甲泽拉木醛和雷公藤红素均为雷公藤抗炎有效成分,并且毒性较大。结果表明生物碱、去甲泽拉木醛和雷公藤红素等成分变化可能是雷公藤煨制减毒增效的物质基础。

导光板模具微冲孔机床在位测量系统的设计与研究

针对导光板模具微结构加工过程中微孔尺寸定时在位测量的要求,基于视觉测量技术提出了在微冲孔机床上集成导光板模具微孔点阵在位测量系统的解决方案。它通过相机获取微结构的加工图像,运用一系列图像处理算法提取测量目标的亚像素边缘并进行拟合。提出两步标定技术求取亚毫米视野镜头畸变映射及像素当量。通过将视觉测量结果与白光干涉仪的测量结果对比,证明该测量系统的精度能够达到±1μm以内,具有实时、快速、高精度、重复性好的等特点。