基于PLC可降温垃圾箱的设计及参数优化

餐厨垃圾成分复杂多样,含多种有机质及无机盐,夏季高温条件下易腐烂变质、散发恶臭,为降低餐厨垃圾在收集、储存环节的变质速率,对社区住宅的餐厨垃圾在处理前进行短时间降温,基于湿帘-风机降温装置设计了一种智能温控垃圾箱.垃圾箱内部分布若干温度传感器,采用西门子PLC进行控制,通过编程设定湿帘-风机装置的执行条件,利用PID算法进行软件优化,通过触摸屏实现数据可视化,实现湿帘-风机系统的智能化调控,维持垃圾箱内部温度在设定范围.经过系统调试及试验验证,结果表明:智能温控系统检测误差小于0.5℃,达到精度要求;在室外温度高达35℃时,垃圾箱内平均温度维持在25℃左右,满足餐厨垃圾的恒温储存要求.

基于Kano-FAST-FBS的智能扫地机改良设计研究

目的智能扫地机是智能家居生活中不可或缺的产品,但现有扫地机交互性和功能性趋于一致,为了有效识别居家清扫需求,进一步提升交互性和趣味性,并将其科学转化为产品的功能要素及结构参数,提出一种基于Kano-FAST-FBS模型的产品改良设计方法,以提升智能家居产品的满意度。方法首先,基于Kano模型量化评估智能家居产品的用户需求属性,获得用户需求优先级;其次,运用功能分析系统技术(FAST)将用户需求分别转化为对应的产品功能要素;最后,以功能-行为-结构(FBS)设计模型为基础,实现了产品功能到结构参数的合理映射,进而得到改良产品的各个结构模块,输出最终设计方案。结果以扫地机器人为例,验证了基于Kano-FAST-FBS模型的设计流程。结论在该方法指导下的产品设计能系统地解决用户需求和功能结构模块之间的匹配问题,从而得出更符合用户功能预期的设计方案,并可以为其他类似产品设计提供参考思路。

面向多目标医疗垃圾分类的智能识别分拣系统设计

医疗垃圾中存在大量的病毒和细菌,为解决医疗垃圾源头智能分类问题,开发了基于机器视觉和Delta机构的智能分拣平台样机,并提出一种三阶段的多目标医疗垃圾识别分拣(medical waste recognition-indexes-sorting,MWRIS)算法。第1阶段提出数据增强扩容的IE-YOLOv4算法建立起医疗垃圾识别模型,与Faster R-CNN、RetinaNet、CenterNet等5种模型比较;第2阶段索引分类模型用于管理分类规则;第3阶段定位分拣算法指导目标定位分拣。在集成了MWRIS算法的分拣样机上,采集14种,2217张医疗样本图像,完成医疗垃圾分拣实验。结果表明,使用IE-YOLOv4的MWRIS算法对医疗垃圾识别准确率显著提升至99.30%,分拣实验对目标定位准确率达到96.17%,最终分类正确率为86.67%,验证了多目标医疗垃圾识别分拣系统的有效性。

基于清扫器振动信号的输送带缺陷定位方法

输送带修补点凸起、翻边等表面缺陷严重影响其安全稳定运行,现有的视觉监测方法受环境影响较大。考虑到带式输送机大部分安装有清扫器,同时根据输送带表面缺陷碰撞清扫器刮刀产生冲击振动的机理,提出了基于清扫器振动信号的输送带缺陷定位方法。首先同步采集刮刀振动信号和输送带运行速度信号,依据输送带的运行速度和刮刀振动峰值点时间,同时考虑输送带速度的变化过程和停车时的降速规律,计算停车后输送带各个缺陷点与刮刀的相对位置,并对误差进行分析。经实测,缺陷位置误差均在允许范围内。与现有图像监测方法相比,该方法对运行环境要求较低。

城市公园垃圾箱智能化设计

探究一款适用于城市公园的智能垃圾箱,旨在减轻清洁人员的劳动强度,同时增强游客自主分类意识。将城市公园垃圾箱使用者分为清洁人员、游客两类人群,对两者进行观察、问卷访谈,运用kano模型挖掘2类用户亟须解决的痛点,为研发设计提供依据。从空间自适应调节、清洁提醒、垃圾分类投放引导三方面进行设计。垃圾箱空间自适应调节通过超声传感器、控制模块调节不同类别垃圾之间的空间比例;清洁提醒由手机移动端、垃圾箱屏幕标识实现;游客分类投放引导包括无接触感应投放口与动态标识设计。

基于Fluent的小型扫路机内部流场数值分析及优化

针对某小型扫路机箱体内网孔板易堵塞的问题,基于Fluent采用了应用计算流体力学(CFD)方法对该扫路机箱体内流场进行了仿真,采用Realizable k-ε湍流模型和多重坐标系(MRF)进行求解,对风机进气网孔板的网孔数量、风机进气室高度对系统性能的影响进行了分析。仿真结果表明,该型扫路机箱体内网孔板易堵塞的原因为风机进气室空间高度过小,导致网孔处流速过高,垃圾易吸附于网孔板上,从而影响风机进气的通畅性,进而降低了整个系统的性能,单纯靠增加风机进气网孔板的网孔数量并不能大幅提升扫路机的气力系统作业性能。通过计算优化了风机进气室空间距离等关键参数后,风机功率提升6.94%,风机流量提升6.27%,吸嘴负压提升10.15%,整个气力系统的性能得到了显著提升。

非接触式空气能胶带清扫器的研究与应用

为了发展智能化选煤厂建设,改善传送胶带输送机清扫效果,西铭矿选煤厂的技术人员通过现场研究与试验,设计了一种使用空气能的非接触式清扫器。通过对比,该清扫器提升了90%以上清扫效率。

扫路车线控转向前轮转角的双闭环控制策略

针对智能扫路车线控转向系统前轮转角跟踪精度不高的问题,提出一种基于遗传算法_PID控制与RBF网络自适应滑模控制结合的双闭环控制策略。采用层次分析法得到遗传算法适应度函数的多个控制目标的权重,将适用于扫路车的遗传算法_PID控制器作为内环,用于转角跟踪;采用基于横摆角速度的RBF网络自适应滑模控制作为外环,逼近系统中的不确定成分,提高运行的稳定性。将该控制策略与其他控制策略对比,实验结果表明,该控制策略在提高车辆运行稳定性以及前轮转角跟踪上更具优势。

小型手推式垃圾清扫车的设计探究

为了解决公园、小区、校园等道路较窄、人流量较大的区域难清扫、清扫不彻底、二次污染、浪费人力等问题,设计了一款适用于小区域范围内进行清扫作业的小型手推式垃圾清扫车。分别对清扫车整车的布局、传动系统、外观、控制电路、辅助装置进行了设计。设计出来的清扫车结构简单、操作方便、能耗低、清扫率高,具有较高的实用价值。

吸扫式高速扫路车主要部件分析

随着交通强国建设纲要的落实,高速公路机械化清扫成为必然趋势,吸扫式高速扫路车将逐步取代传统纯扫式扫路车。文章根据目前市场上的主流吸扫式高速扫路车部件类型结构,分析其部件结构选择上的差异,总结对比整车的性能上的差异。

基于新能源洗扫车行驶稳定性的设计分析与发展路径探讨

新能源洗扫车是当前进行路面机械化清洁降尘作业的主要工具。为提升新能源洗扫车行驶的稳定性,本文以新能源洗扫车为主要研究对象,在对当前影响汽车行驶稳定性的主要因素进行简单介绍之后,着重基于新能源洗扫车的运行情况,对设计新能源洗扫车行驶稳定性的方案步骤进行分析,希望能够为提升新能源汽车的设计水平,保障清洁作业的开展效果提供借鉴。

基于场景交互理论的智能道路清扫车安全设计研究

目的通过“场景交互理论”分析智能道路清扫车作业安全问题,以进行科学、合理的作业安全警示方式创新设计。方法基于场景交互理论内涵,将城市智能清扫语境下的交互场景细分为内部智能场景和外部现实场景;依据现实场景中道路使用者与智能道路清扫车交互关系的特殊性,构建以作业安全设计为目标的场景交互五要素,对主流作业安全警示方式进行分析得出创新方向;基于投影技术进行作业安全警示方式的框架构建和模块的结构设计,完成了作业安全警示图案的尺寸设计、位置设计及图案内容设计的方法构建。结果利用Lumion对设计方案进行了3D模拟,验证了其合理性。结论基于场景交互五要素设计的投影作业安全警示图案可为道路使用者营造更为安全的道路交通环境。

Spy Sweeper,你的隐私保护神

本来明文规定个人隐私是受到法律保护的,但是生活中仍然有这样一些人,他们常常以窥探别人的隐私为乐事,并以此向他人炫耀,自以为是个人能力的表现。在计算机这个虚拟的世界里也不例外,这类窥探行为更是层出不穷、屡禁不止,深藏在计算机中的间谍软件相当于一颗颗“定时炸弹”,时刻都有爆炸的危险。面对这些“定时炸弹”,你是否想过把它们从计算机中铲除干净但是又无从下手?如果你有这样的烦恼,则不妨请SpySweeper为你代劳,把所有的间谍软件连根拔起。

智能扫路车行驶轨迹跟踪控制算法研究

智能扫路车在规划好的全局路径下工作时,对路径跟踪的偏差较大。针对这个问题,提出模型预测控制(MPC)和二阶振荡粒子群优化算法(PSO)相结合的智能扫路车行驶轨迹跟踪控制算法。对智能扫路车运动学和动力学非线性模型进行线性处理得到线性时变系统;设计模型预测控制算法的目标函数和相关约束条件并利用二阶振荡粒子群算法寻找最优的控制时域和预测时域,构建自适应轨迹跟踪控制器;将自适应轨迹跟踪控制算法与其他的轨迹跟踪算法进行实验对比,自适应轨迹跟踪控制算法在跟踪精度和响应时间上更具优势。

清扫车动力系统控制策略与鸟群博弈联合优化

构建基于加速踏板开度及其变化率、驾驶员意图、行驶车速以及SOC值等条件作用的行驶驱动系统、作业装置动力系统模糊控制模型,将清扫效率和整车能耗作为博弈双方,以满足清扫效率不低于90%和能耗最低为目标,采用鸟群-博弈多目标联合优化方法对其优化,并于NSGA-Ⅱ优化方法对比分析并求解电动清扫车多目标博弈优化模型满足目标的全局最优解,将行驶车速、盘刷转速和风机风量作为优化变量,确定电动清扫车多电机动力系统的参数匹配均衡和优化控制策略。结果表明,这两种优化方法都能提高整车节能性水平,其中,在道路垃圾量为中等水平且清扫车处于减速工况、道路垃圾量为较低水平时,鸟群-博弈多目标联合优化方法相比NSGA-Ⅱ优化方法对提高电动清扫车SOC值效果明显。

基于BP神经网络PID的高速清扫车摆臂控制系统

针对传统清扫车摆臂开环控制系统的动态响应特性不足、抗干扰能力弱,不能适应高速工况下清扫作业,设计了高速清扫车摆臂执行机构和闭环控制系统。为解决BP神经网络(BPNN)存在局部极值、收敛速度慢等问题,提出一种改进BPNN PID算法,其核心是通过主动串联校正,抑制PID前一次输出值u(k-1)对此次输出值u(k)的影响。通过搭建Simulink-AMESim联合仿真模型,研究了高速清扫车摆臂闭环控制系统的阶跃响应、抗干扰能力以及位置跟踪能力。研究结果表明:所改进的BPNN PID控制器能够动态调整PID参数,提高了系统的适应性、准确性和稳定性;改进BPNN PID控制器的抗干扰能力更强,鲁棒性更好,且系统近乎没有超调,超调量为0.5%,仅为PID控制超调量的2.34%,稳定时间0.62 s,相比PID提前了66.31%。

扫地机手柄侧盖多元构件顶出机构注塑模设计

结合智能扫地机手柄侧盖塑件使用聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料合金注塑需要,设计了一副两板两次开模的注塑模具用于塑件的成型。模具中模腔浇注使用牛角浇口能保证塑件外观无浇注痕迹,且能实现流道废料与塑件的自动分离。模具采用两次顶出,其中的一次顶出用于增加一次模板分离打开,从而驱动收缩滑块和斜滑块抽芯,另一次顶出用于驱动型芯镶件与塑件分离,有效地简化了模具结构,降低了模具制造成本。创新设计了一种二次顶出控制机构,通过调节限位管上的卡位活动块移位动作来实现两次顶出板之间的分离和组合,机构简单实用,动作可靠。该类设计为同类型塑件的模具整体结构布置、浇注方式选用、塑件脱模方式选择、二次顶出控制机构设计等方面提供了可靠的借鉴。

扫雷器发射架电液伺服系统改进自抗扰控制

针对某爆破扫雷器发射架电液位置伺服系统响应速度慢、跟踪精度低、抗扰能力差的问题,设计一种改进自抗扰控制器。利用BP神经网络强大的自学习和非线性逼近能力对自抗扰控制器中的关键参数在线整定,并结合遗传算法(genetic algorithm,GA)对网络的初始权值进行优化;利用AMEsim和Simulink软件对该改进自抗扰控制器进行联合仿真验证。结果表明:该控制方法可有效提高系统的抗干扰能力,同时保证扫雷器的调炮速度和精度。

基于北京市12345市民服务热线数据的垃圾桶相关问题挖掘及分析

本文以北京市12345市民服务热线数据中投诉的垃圾桶相关问题为研究对象,采用人工分类和机器提取关键词自动分类相结合的方法,挖掘垃圾桶相关问题的主要内容,并将其细分为7个大类问题和26个小类问题,根据问题分类结构,从总体情况、时间维度、地理维度等方面对数据进行分析。结果表明,居民投诉的垃圾桶相关问题中,最多的大类问题是垃圾清运问题和位置设置不合理,对应的小类问题是垃圾清运不及时、位置不合理(建议移位/拆除)和撤桶不便(建议增设/恢复垃圾桶站);从时间维度来看,新修订条例实施后,居民投诉的垃圾桶问题显著增多,变化趋势呈现“缓慢上升-急速上升-逐渐下降-趋于平缓”的曲线分布;从地理维度来看,各区居民对垃圾桶相关问题的投诉内容存在共通性,关注的热点问题具有一致性。该研究成果可有效了解居民对垃圾桶相关问题的真实诉求,便于提升“接诉即办”的工作效能,也为北京市生活垃圾分类管理决策提供参考依据。