多关节机械臂干扰观测器的自适应滑模控制

为了解决多关节机械臂在外部干扰和建模误差的轨迹跟踪问题,提出了多关节机械臂干扰观测器的机械臂自适应滑模控制方法。针对干扰信号,采用干扰观测器对可观测干扰进行观测,对于未观测到的干扰通过自适应律的设计进行估计补偿;针对机械臂控制系统中的抖振问题,采用新型趋近律来设计滑模控制律,以减小抖振影响;最后,利用李雅普诺夫函数验证了系统的稳定性。仿真结果表明,该方法不仅可以有效地削弱抖振问题,而且还可以克服外界干扰和建模误差带来的不确定性,同时保证了系统的鲁棒性。

装配式建筑机器人施工路径优化方法

为克服蚁群算法存在的诸多问题,提出一种基于BIM(building information modeling)融合遗传蚁群混合式算法的装配式建筑机器人施工路径优化方法。通过遗传算法对蚁群算法搜索路径信息素的最优化选择,实时负反馈影响蚁群信息素,使两个算法结合更加紧密。以不同规格的栅格地图和BIM施工地图基础模型为对象,对比混合式算法与粒子群算法、蚁群算法、遗传算法的路径优化效果,实验结果表明,混合式算法具有较好的搜索效率、收敛性能和全局搜索能力,能够满足装配式建筑机器人施工路径优化问题,提高建筑工业化水平。

激光微细加工技术在医疗器材领域的应用

激光微细加工技术具有超快、超精密等特性,在医疗器材领域的应用中有着传统加工技术无可比拟的独特优势,尤其是对生物材料表面加工改性,提高材料生物相容性方面有着不可替代的作用。本文综述了近年来激光微加工技术在医疗器材制造加工领域的最新应用,着重介绍了血管支架和骨支架的结构与表面制造,生物材料表面改性与抗菌性处理等。最后对目前激光微加工技术存在的局限性做了讨论,对未来激光微加工技术在医疗器材领域的应用发展做了展望。

面向偏振成像小目标检测的YOLOv5改进方法

针对目标检测中小目标特征提取能力不足及检测精度不高等问题,提出一种面向偏振成像小目标检测的YOLOv5改进方法,该算法输入端采用偏振度图像,提高目标物体与背景对比度;减少C3模块数量,保留高频信息的同时提取更多的浅层特征信息;在主干网络中加入坐标注意力机制,增大目标物体的特征信息的权重;优化边界框回归损失函数,解决训练时梯度消失等问题。将改进后算法应用在光伏组件表面落叶检测中,检测结果表明,其准确率、召回率和平均精度均值分别提升了0.59%、1.93%、0.36%,该算法针对小目标特征提取能力有所提升且检测精度更高。

(TiC,WC)增强铁基复合涂层的微观组织与磨损性能

针对因受到钢材摩擦冲击而导致导卫板失效的问题,采用激光熔覆技术制备了TiC+WC复合涂层,并通过SEM,EDS,XRD、硬度测试仪和摩擦磨损试验对其微观结构和磨损性能进行了分析。研究发现,硬质相TiC和复合相(TiC,WC)显著提高了熔覆层的表面性能,熔覆层与基材界面结合紧密牢固,组织无明显缺陷。随着硬质相和复合相含量增加,涂层组织明显细化,物相分别以Fe_(3)C,TiC,(Cr,Fe)_(7)C_(3),TiC/(Ti,W)C_(1-x)为主。熔覆层的平均显微硬度随TiC含量增加而增加,其中含40 wt%TiC的熔覆层平均显微硬度最高,约为基材的2.8倍。添加TiC和复合相(TiC,WC)后,熔覆层的表面磨损机理主要以磨粒磨损为主,且后者显现出更为出色的耐磨性,其中10 wt%TiC+20 wt%WC复合相熔覆层的磨损失重量仅为4.5 mg,是仅添加30 wt%TiC熔覆层最小磨损量的1.6倍。

基于灰度和信息熵融合的金属疲劳偏振热像分割算法

提出了一种基于图像灰度和信息熵融合的红外偏振热像分割算法。首先运用图像局部平均灰度值与方差加权信息熵,寻找多偏振方位角热像的潜在目标区域并配准;其次用改进的模糊C均值聚类(FCM)算法进行逐一分割,将分割后的热像经集合运算后的结果作为支持向量机(SVM)的标签;然后对目标区域和背景区域的数据进行训练得到SVM模型并重新划分模糊区域;最后通过形态学处理去除误分割得到最终分割热像。实验结果表明,所提算法相较于最大熵法、最大类间方差(OTSU)算法、FCM算法,能够得到更高的分割精度,有效地改善图像的错分割现象。