检索结果-内蒙古大学图书馆

焊接学报 2025年第4期46卷 94-102页

作者：洪宇翔应其洛林凯王开明王瑶祺中国计量大学机电工程学院杭州310018 中国计量大学浙江省智能制造质量大数据溯源与应用重点实验室杭州310018 长沙理工大学机械与运载工程学院长沙410114

焊接过程中受复杂时变干扰和工艺条件变化的影响,熔池边界特征易模糊、尺度信息复杂多变,对熔池区域的准确识别与鲁棒分割造成极大困难.文中提出一种结合注意力机制和迁移学习的熔池图像识别方法,首先,在UNet下采样过程中添加残差模块(r... 详细信息

焊接过程中受复杂时变干扰和工艺条件变化的影响,熔池边界特征易模糊、尺度信息复杂多变,对熔池区域的准确识别与鲁棒分割造成极大困难.文中提出一种结合注意力机制和迁移学习的熔池图像识别方法,首先,在UNet下采样过程中添加残差模块(residual block,RB)提取多尺度的低级特征,并在下采样和上采样过程中引入坐标注意力模块(coordinate attention block,CAB),提高有效区域的特征权重.其次,在Pascal VOC2012预训练好的深度卷积神经网络迁移到UNet网络中,实现特征迁移和参数共享,以缓解训练效果过度依赖数据集.文中提出的TL-RCUNet网络在未曾训练的MAG和TIG跨工艺数据集上进行测试,取得了良好的识别效果,平均交并比(mean intersection over union,MIoU)分别达到96.21%和79.55%,比经典语义分割网络分别高出约15%和25%.为解决现有语义分割方法依赖于大量训练样本和需要专家经验进行像素级别标注的问题提供了可行方案.

关键词：语义分割熔池图像迁移学习注意力机制残差网络

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水汽在单颗粒表面异质凝结的模态可视化研究

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过程工程学报 2025年第1期25卷 101-110页

作者：吴相承闾荔钱丽娟中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018 中国计量大学浙江省智能制造质量大数据分析重点实验室浙江杭州310018

水汽在颗粒表面异质凝结作为一种极具应用价值的工业除尘预处理技术,可有效提高除尘效率。为研究水汽异质凝结过程中液滴在颗粒表面的动态行为,本工作基于环境扫描电子显微镜(ESEM)可视化观察了水汽在颗粒表面的异质凝结过程,研究了液... 详细信息

水汽在颗粒表面异质凝结作为一种极具应用价值的工业除尘预处理技术,可有效提高除尘效率。为研究水汽异质凝结过程中液滴在颗粒表面的动态行为,本工作基于环境扫描电子显微镜(ESEM)可视化观察了水汽在颗粒表面的异质凝结过程,研究了液滴模态的演变过程,分析了线张力在凝结过程中对系统吉布斯自由能的贡献以及颗粒粒径、接触角对线张力的影响。结果表明,颗粒首先会成核形成一个晶胚液滴,该晶胚液滴继续生长并快速扩散至颗粒赤道线上。然后液滴停留在赤道线上不断凝结增长,逐渐过渡到越过赤道线。随着凝结时间的增加,液滴会包裹颗粒,当颗粒被完全包裹后,由异质凝结转变为均质凝结并持续生长。整个凝结过程可以划分为五个模态:成核、扩散、过渡、包裹、生长。对五个模态的线张力进行分析,发现当液滴处于颗粒上半球时,越靠近赤道线,线张力对系统吉布斯自由能变化量的贡献越大,促进其向赤道线运动,而处于下半球时则会促进其对颗粒实现包裹。数值研究了颗粒粒径和接触角的变化对线张力的影响,发现随着颗粒粒径增大,线张力也增大。颗粒本征接触角对线张力的影响很小,但与表观接触角之间的差值越大,线张力越大。

关键词：细颗粒异质凝结模态环境扫描电子显微镜线张力

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不同箔坝位置关系下浮动坝箔片端面气膜密封性能研究

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摩擦学学报 2023年第5期43卷 481-491页

作者：陈源熊聪彭旭东李运堂李孝禄王冰清金杰中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018 中国计量大学浙江省智能制造质量大数据溯源与应用重点实验室浙江杭州310018 浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310032

提出一种具有浮动密封坝的箔片端面气膜密封(FSD-CFFGS),并以此为研究对象建立密封气弹耦合润滑理论模型,采用有限差分法求解可压缩气体的雷诺方程,分别在箔片端面高于、等于和低于密封坝平面三种关系下系统研究支撑箔柔度系数对膜压、... 详细信息

提出一种具有浮动密封坝的箔片端面气膜密封(FSD-CFFGS),并以此为研究对象建立密封气弹耦合润滑理论模型,采用有限差分法求解可压缩气体的雷诺方程,分别在箔片端面高于、等于和低于密封坝平面三种关系下系统研究支撑箔柔度系数对膜压、形变及密封性能的影响规律,探究FSD-CFFGS的工作原理和密封机理.综合考虑自适应性、开启性和控漏性,确定FSD-CFFGS支撑箔柔度系数优选范围.结果表明:当箔片端面高于密封坝平面时,密封流体动压效应显著,开启性能较好;高度差Δh取1.5~2.5μm、箔片区支撑箔柔度系数α1取0.05~0.15、浮动坝区支撑箔柔度系数α2取10^(-5)~10^(-3)时,FSD-CFFGS具有一定自适应能力并能保证较好的开启性和控漏性.

关键词：弹性箔片端面气膜密封浮动密封坝柔度系数密封性能

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基于改进ViT的熔池识别与焊接偏差在线检测方法

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现代制造工程 2024年第10期 130-137页

作者：蒋宇轩林凯王瑶祺张岳洪宇翔中国计量大学机电工程学院杭州310018 中国计量大学浙江省智能制造质量大数据溯源与应用重点实验室杭州310018

焊接偏差的精确检测是实现焊接机器人焊缝轨迹自动跟踪及智能化焊接的前提。提出了一种基于改进视觉转换器(Vision Transformer,ViT)的熔池识别与焊接偏差在线检测方法。首先,采用轻量级ViT模型Segformer作为基线模型,在其掩码分割前嵌... 详细信息

焊接偏差的精确检测是实现焊接机器人焊缝轨迹自动跟踪及智能化焊接的前提。提出了一种基于改进视觉转换器(Vision Transformer,ViT)的熔池识别与焊接偏差在线检测方法。首先,采用轻量级ViT模型Segformer作为基线模型,在其掩码分割前嵌入置换注意力(Shuffle Attention,SA)机制,以更好地捕获特征信息在空间和通道这2个维度中的依赖关系,从而提高模型的分割精度;其次,在多层感知机(Multilayer Perceptron,MLP)中加入上下文广播(Context Broadcasting,CB)模块,在保证模型低参数量的前提下提高泛化能力;最后,基于模型分割结果,提出一种焊接偏差计算方法来定量描述偏差检测精度。实验结果表明,相较于基线模型,所提出模型的平均交并比和平均像素准确率分别提高了2.67%和2.12%,且对于不同预设焊枪偏移情况均具有良好的泛化性,焊接偏差精度控制在±0.021 mm之内,为实现精密焊接焊缝跟踪提供基础。

关键词：焊接偏差焊缝跟踪熔池识别视觉转换器注意力机制

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基于改进Xception的槟榔分类算法

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食品与机械 2023年第3期39卷 96-102页

作者：刘昌俊焦建格邹国平中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018 浙江省智能制造质量大数据溯源与应用重点实验室浙江杭州310018

目的:降低槟榔分类对人工的需求,同时提升槟榔分类的准确度和缩小分类模型。方法:以扩充Xception的输入层作为特征提取骨干网络;在特征提取网络后加入双路压缩激励模块;使用ELU激活函数代替ReLU;使用数据增强扩充槟榔的数量,将数据集以9... 详细信息

目的:降低槟榔分类对人工的需求,同时提升槟榔分类的准确度和缩小分类模型。方法:以扩充Xception的输入层作为特征提取骨干网络;在特征提取网络后加入双路压缩激励模块;使用ELU激活函数代替ReLU;使用数据增强扩充槟榔的数量,将数据集以9∶3∶1划分为训练集、验证集和测试集,用于训练改进Xception模型。结果:使用改进的Xception对测试集1100张槟榔图像分类时达到了99.182%的分类准确度,同时模型大小仅有15.7 MB。结论:改进后的模型能够满足对槟榔分类的准确度和模型大小的要求。

关键词： Xception 双路注意力 ELU 准确度轻量

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基于RBF神经网络的鲁棒因子滑模变结构多自由度机械臂精确跟踪控制研究

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系统科学与数学 2023年第1期43卷 1-14页

作者：马瑞梓张艺婕中国计量大学机电工程学院杭州310018 浙江省智能制造质量大数据溯源与应用重点实验室杭州310018

针对具有时变干扰的不确定多自由度机械臂,文章设计了基于RBF神经网络的含有鲁棒因子的滑模变结构高精度跟踪控制方法.针对时变干扰,设计鲁棒因子,将其嵌入滑模变结构控制器,克服了时变干扰对系统跟踪性能的影响.将RBF神经网络控制算法... 详细信息

针对具有时变干扰的不确定多自由度机械臂,文章设计了基于RBF神经网络的含有鲁棒因子的滑模变结构高精度跟踪控制方法.针对时变干扰,设计鲁棒因子,将其嵌入滑模变结构控制器,克服了时变干扰对系统跟踪性能的影响.将RBF神经网络控制算法结合鲁棒因子滑模变结构控制,估计多自由度机械手臂系统的不确定因素.采用Lyapunov函数方法,证明了系统的稳定性.对比分析了计算力矩法滑模变结构控制方法,仿真结果证明,基于RBF神经网络的鲁棒因子滑模控制,针对具有时变干扰的含有不确定因素的多自由度机械手臂系统,具有较为精确的跟踪性能.

关键词：机械手臂滑模变结构 RBF神经网络鲁棒因子跟踪控制

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基于频域反射法的平行螺旋线拉伸测量分析

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传感技术学报 2024年第12期37卷 2177-2186页

作者：李朝鹏李青陈华民徐夏捷苗鑫雨中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018 中国计量大学灾害监测技术与仪器国家地方联合工程研究中心浙江杭州310018 中国计量大学浙江省智能制造质量大数据溯源与应用重点实验室浙江杭州310018 金华市地质环境监测站浙江金华321000

在地质灾害监测中,分布式测量可以无遗漏地对岩土灾变进行测量。提出平行螺旋传输线作为传感器,并结合频域反射法(Frequency Domain Reflection,FDR),可以实现连续的大形变量的分布式测量。已知平行螺旋传输线的特性阻抗随着拉伸量的增... 详细信息

在地质灾害监测中,分布式测量可以无遗漏地对岩土灾变进行测量。提出平行螺旋传输线作为传感器,并结合频域反射法(Frequency Domain Reflection,FDR),可以实现连续的大形变量的分布式测量。已知平行螺旋传输线的特性阻抗随着拉伸量的增加而发生变化,利用FDR可以对拉伸点进行测量和定位。详细阐述了频域反射法测量平行螺旋传输线拉伸形变的原理。还针对频域反射法在平行螺旋传输线实际应用过程中可能遇到的问题进行了分析,通过实验数据检测了扫频范围、频率大小、采样点个数等因素对测量结果的影响,并对可能影响测量结果的因素进行了实验分析,以便选择更好的测量方案。同时,利用频域反射法法模拟测量了平行螺旋传输线的实际使用场景,得到了实际测量数据,并对测量结果进行了分析。

关键词：地质灾害监测频域反射法分布式测量平行螺旋传输线阻抗变换

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机器人路径规划算法综述

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桂林理工大学学报 2023年第1期43卷 137-147页

作者：王鹤静王丽娜中国计量大学机电工程学院杭州310018 中国计量大学浙江省智能制造质量大数据溯源与应用重点实验室杭州310018

为了更好地研究机器人的路径规划问题,对路径规划算法进行了归纳与总结。首先对路径规划的含义作简要概述——在规定区域内规划出一条无碰撞的从起始点到目标点的最优路径;然后根据路径规划算法的特点从传统算法路径规划和智能仿生算法... 详细信息

为了更好地研究机器人的路径规划问题,对路径规划算法进行了归纳与总结。首先对路径规划的含义作简要概述——在规定区域内规划出一条无碰撞的从起始点到目标点的最优路径;然后根据路径规划算法的特点从传统算法路径规划和智能仿生算法路径规划两方面进行阐述,并介绍有关算法的原理、特点及发展现状,以及对算法存在收敛速度慢和容易陷入局部最优解等普遍问题的优化和改进;最后在现有研究的基础上,从3个方面展望机器人路径规划算法在将来的改进方向和发展趋势。

关键词：机器人路径规划算法发展现状

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气动肌肉驱动机器人手臂的H_(∞)跟踪控制方法研究

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控制工程 2023年第7期30卷 1283-1290页

作者：陈家裕崔小红王斌锐中国计量大学机电工程学院浙江杭州310018 中国计量大学浙江省智能制造质量大数据溯源与应用重点实验室浙江杭州310018

针对气动肌肉系统存在的参数不确定、外部干扰等问题,提出一种H_(∞)最优跟踪控制方法,用于控制由气动人工肌肉二头肌/三头肌拮抗驱动的单连杆机器人手臂。利用一种无模型的积分强化学习算法,求解机器人关节最优跟踪问题推导出的哈密顿... 详细信息

针对气动肌肉系统存在的参数不确定、外部干扰等问题,提出一种H_(∞)最优跟踪控制方法,用于控制由气动人工肌肉二头肌/三头肌拮抗驱动的单连杆机器人手臂。利用一种无模型的积分强化学习算法,求解机器人关节最优跟踪问题推导出的哈密顿-雅可比-艾萨克方程。所提算法有效解决了未知参数和外部干扰问题,并且不依赖于精确的系统动力学模型。通过计算仿真验证了所提H_(∞)跟踪控制器的有效性,并保持了机器人关节受控系统的稳定。仿真实验中,机器人关节实现了大范围的0°~90°的仿人运动,并且在跟踪周期轨迹时具有良好的角度和角速度跟踪性能。

关键词：气动肌肉手臂 H_(∞)最优跟踪控制积分强化学习哈密顿-雅可比-艾萨克方程

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氮气体积流量对磁控溅射氮化硅薄膜性能的影响

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微纳电子技术 2023年第1期60卷 148-153页

作者：徐好孙卫华韩建强施阁中国计量大学机电工程学院浙江省智能制造质量大数据溯源与应用重点实验室杭州310018

磁控溅射法制备氮化硅薄膜具有工艺简单、粉尘少等优点,氮化硅薄膜在微电子机械系统(MEMS)领域中可用作腐蚀掩蔽层和力学结构层。以氮化硅为靶材、高纯氮气为反应气体,采用射频磁控溅射法在硅衬底上制备氮化硅薄膜,在射频功率150 W、偏... 详细信息

磁控溅射法制备氮化硅薄膜具有工艺简单、粉尘少等优点,氮化硅薄膜在微电子机械系统(MEMS)领域中可用作腐蚀掩蔽层和力学结构层。以氮化硅为靶材、高纯氮气为反应气体,采用射频磁控溅射法在硅衬底上制备氮化硅薄膜,在射频功率150 W、偏压150 V、工作气压0.5 Pa、温度450℃、氩气体积流量60 cm3/min的条件下,随着氮气体积流量从0增加到25 cm3/min,氮化硅薄膜的沉积速率先增大后减小,薄膜的压应力从1.38 GPa逐渐减小到672.2 MPa。沉积的氮化硅薄膜在质量分数为10%的HF溶液中的腐蚀速率从20.1 nm/min减小到5.9 nm/min,在80℃、质量分数为40%的KOH溶液中的腐蚀速率从26.8 nm/min减小到1.3 nm/min。随着氮气体积流量增加,薄膜更为致密,缺陷减少,可应用于红外光源、流量传感器等MEMS器件中作为绝热层或者钝化层。

关键词：微电子机械系统(MEMS) 氮化硅(SiN)薄膜磁控溅射湿法腐蚀残余应力

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