检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2022年第23期58卷 164-177页

作者：靳子昂韩振宇项宇孙守政富宏亚哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学芜湖机器人产业技术研究院芜湖241007

自动铺丝作为一种先进的复合材料自动化成型技术被广泛应用于航空航天等领域,其中采用变角度自动铺丝能够提升航空航天结构件的设计空间,对于提高构件整体力学性能具有重要的意义。但目前该技术的加工工艺并不成熟且在成型过程中不可避... 详细信息

自动铺丝作为一种先进的复合材料自动化成型技术被广泛应用于航空航天等领域,其中采用变角度自动铺丝能够提升航空航天结构件的设计空间,对于提高构件整体力学性能具有重要的意义。但目前该技术的加工工艺并不成熟且在成型过程中不可避免产生制造缺陷,对构件的力学性能带来不利的影响。针对变角度自动铺丝成型过程中的制造缺陷特性及其主要影响因素进行综述,介绍了自动铺丝的工作原理及变角度铺丝的优势,分析了褶皱、间隙和重叠缺陷的形成机制及其对变刚度层合板力学性能的影响,深入探讨了变角度铺丝制造缺陷的影响因素类型及作用机理,并论述了制造缺陷的抑制方法,最后总结了现阶段变角度自动铺丝技术存在的不足,并对该技术的未来研究趋势进行了展望。

关键词：自动铺丝变角度铺放制造缺陷工艺参数抑制方法

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考虑动态因素影响的机器人磨削表面粗糙度预测

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仪器仪表学报 2025年第03期 110-122页

作者：郭万金郝钦磊徐明坤曹雏清赵立军王力长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室长三角哈特机器人产业技术研究院埃夫特智能机器人股份有限公司安徽工程大学计算机与信息学院哈尔滨工业大学机器人研究所北京理工大学机械与车辆学院

机器人磨削过程受到动态因素与静态因素的综合影响,具有复杂耦合、高度时变非线性等动态特性。为解决动态因素特征选择困难与仅考虑静态因素致使表面粗糙度预测精度低的问题,结合深度学习技术,提出一种考虑动态因素影响的机器人磨削表... 详细信息

机器人磨削过程受到动态因素与静态因素的综合影响,具有复杂耦合、高度时变非线性等动态特性。为解决动态因素特征选择困难与仅考虑静态因素致使表面粗糙度预测精度低的问题,结合深度学习技术,提出一种考虑动态因素影响的机器人磨削表面粗糙度预测方法。首先,利用卷积神经网络自动提取磨削过程中动态因素的空间特征,捕捉机器人磨削的复杂动态行为;通过双向长短期记忆网络从获得的空间特征中提取时序特征,表征机器人磨削的动态变化;引入注意力机制实现空间特征、时序特征和静态因素的自动权重分配;利用改进的鲸鱼优化算法自适应优化双向长短期记忆网络的超参数,提高收敛速度和适应机器人磨削动态变化。其次,根据所提预测方法,构建一种考虑动态因素影响的IWOA-CNN-BiLSTM-Attention表面粗糙度预测模型。再次,开展机器人磨削加工实验,将提取的动态因素空间特征和时序特征、采集的静态因素和表面粗糙度测量值归一化处理,构建实验数据集。最后,将实验数据集输入预测模型进行模型训练,实现同时考虑动态因素和静态因素的机器人磨削表面粗糙度预测;并通过对比实验验证所提预测方法的有效性,其对应预测模型的平均绝对百分比误差、均方根误差和决定系数分别为0.027 6、0.029 5和0.998 8,与对比预测模型相比,预测精度分别提高17.14%、13.65%和21.35%。

关键词：机器人磨削表面粗糙度预测动态因素静态因素深度学习

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电动汽车用内置式永磁同步电机气隙磁场解析建模与多目标优化

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中国公路学报 2023年第1期36卷 253-262页

作者：安原圣马琮淦李鑫沈恩德虞冬蕾哈尔滨工业大学(威海)汽车工程学院山东威海264209 哈尔滨工业大学芜湖机器人产业技术研究院安徽芜湖241000

为提高电动汽车用内置式永磁同步电机气隙磁场解析计算精度和优化效率,利用混合解析法建立考虑转子铁心磁桥饱和效应的电机气隙磁场参数化解析模型。首先利用联合等效磁路法的子域法建立内置式永磁同步电机开路气隙磁场解析模型;然后利... 详细信息

为提高电动汽车用内置式永磁同步电机气隙磁场解析计算精度和优化效率,利用混合解析法建立考虑转子铁心磁桥饱和效应的电机气隙磁场参数化解析模型。首先利用联合等效磁路法的子域法建立内置式永磁同步电机开路气隙磁场解析模型;然后利用同样方法建立转子磁桥虚拟磁场解析模型,从而得到考虑转子磁桥饱和效应的电枢反应磁场解析模型;最后通过叠加原理建立内置式永磁同步电机合成气隙磁场解析模型。通过有限元仿真和转矩测试验证内置式永磁同步电机气隙磁场解析模型的准确性。基于所建立的解析模型,以永磁体极弧宽度、定子槽口宽度和转子端部磁桥厚度为优化变量,以特定阶次频率的径向力波、转矩和效率为优化目标,利用带精英策略的非支配排序遗传算法,对一台电动汽车用内置式永磁同步电机样机进行多变量多目标优化。研究结果表明:与试验结果相比,解析计算误差小于5%,而计算时间较有限元仿真缩短90%以上;优化后,电机特定阶次频率的径向力波减小了9.2%,最大转矩提升了2.49%,最大效率提升了0.69%,高效区面积扩大了约54.46%;所提方法既解决了内置式永磁同步电机强非线性和高饱和的解析建模共性难点,又极大提高了电机多目标优化效率;研究可为电动汽车用内置式永磁同步电机的优化设计提供方法参考。

关键词：汽车工程内置式永磁同步电机解析模型多目标优化非线性磁饱和气隙磁场

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3维细长管路测量系统扫描路径自主规划

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机器人 2019年第5期41卷 628-636页

作者：庄金雷李瑞峰曹雏清高云峰陈盟哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司安徽芜湖241000

针对弯折加工而成的3维细长管路的测量问题,设计了一种由工业机器人和多种传感器组成的自主测量系统.为完成测量中关键的管路点云自主扫描,提出了一种基于遗传算法的管路扫描路径规划算法,可求取出能够完整扫描管路且扫描次数尽可能少的... 详细信息

针对弯折加工而成的3维细长管路的测量问题,设计了一种由工业机器人和多种传感器组成的自主测量系统.为完成测量中关键的管路点云自主扫描,提出了一种基于遗传算法的管路扫描路径规划算法,可求取出能够完整扫描管路且扫描次数尽可能少的1组无碰关键扫描点,并且在关键扫描点处机器人的姿态被约束在竖直方向周围的一定范围内.此外,在每代群体产生后根据向前覆盖因子更新探索步长,并据此调整新采样个体的采样区间用以快速采集到更合适的个体.路径规划算法的性能验证中,首先实施了弯曲管路仿真,然后进行了圆柱段和圆环段在不同姿态下的扫描路径规划的仿真,最后开展了汽车管路扫描路径规划的仿真和实测实验.仿真结果中最优个体扫描长度随迭代次数增加而增大,且两种管路段和汽车管路的扫描覆盖率均超过0.99,表明规划得到的关键扫描点数量少,且关键扫描点的扫描体可近乎完整地扫描对应管路.汽车管路仿真与实测实验结果表明该算法对复杂管路可规划出合适的扫描路径.

关键词：管路重构自主测量扫描路径规划遗传算法 3维点云

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一种改进工业自动导引车路径规划算法

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科学技术与工程 2021年第16期21卷 6758-6763页

作者：郑亮孙龙龙陈双哈尔滨工业大学芜湖机器人产业技术研究院芜湖241000 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司芜湖241000

为了解决当前工业自动导引车(automated guided vehicle,AGV)栅格地图下路径规划算法存在路径转弯较多、弯曲度较大、搜路时间较长且距离障碍物近等问题,基于A^(*)算法提出了一种改进路径规划算法。首先,通过在全局地图中设置路径关键节... 详细信息

为了解决当前工业自动导引车(automated guided vehicle,AGV)栅格地图下路径规划算法存在路径转弯较多、弯曲度较大、搜路时间较长且距离障碍物近等问题,基于A^(*)算法提出了一种改进路径规划算法。首先,通过在全局地图中设置路径关键节点,生成关键点拓扑地图,并利用Floyd算法进行最短路径规划,输出路径节点集合;其次,利用A^(*)算法对集合中相邻节点进行路径规划,并将生成的路径进行拼接;最后,通过引入贝塞尔曲线对拼接路径进行平滑处理,以获取全局路径。实验结果表明:本文算法规划的路径转弯更少、弯曲度更小、搜索时间更短且能完全避开障碍物行走,更符合工业AGV的应用环境。

关键词：路径规划 A^(*)算法 Floyd算法贝塞尔曲线

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基于概率匹配的栅格地图拼接算法

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组合机床与自动化加工技术 2022年第5期 83-87页

作者：郝奇陈智君郑亮陈双曹雏清哈尔滨工业大学芜湖机器人产业技术研究院芜湖241000 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司芜湖241000

栅格地图拼接是栅格地图扩展和多地图合并成大地图的一项关键技术,现有拼接方法主要是基于图像的特征提取和匹配,应用在彩色图像中的效果较好,但在栅格地图中却存在着匹配可靠性差和精度不高的问题。针对现有不足,提出了一个基于自适应... 详细信息

栅格地图拼接是栅格地图扩展和多地图合并成大地图的一项关键技术,现有拼接方法主要是基于图像的特征提取和匹配,应用在彩色图像中的效果较好,但在栅格地图中却存在着匹配可靠性差和精度不高的问题。针对现有不足,提出了一个基于自适应分支定界匹配和双向概率残差优化匹配的栅格地图拼接算法。首先,从源地图和目标地图中提取源点云和目标点云;其次,将目标点云和源地图进行分支定界匹配,获取目标点云在源地图中的初始位姿;然后,将目标点云通过初始位姿投影到源地图,构建概率残差的第一个约束,再将源点云通过初始位姿的逆变换投影到目标地图,构建概率残差的第二个约束;之后,构建两个约束的代价函数,通过非线性优化得到目标地图在源地图中的最优位姿;最后,通过占据概率融合得到拼接后的栅格地图。结果表明,该算法匹配效果好、迭代收敛速度快、匹配精度高,满足工业场景的可靠性和精度要求,对于工业场景下的地图构建和AGV导航具有重要意义。

关键词：地图拼接概率地图概率融合非线性优化

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基于TILS算法的汽轮机叶片排序方法

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航空动力学报 2024年第9期39卷 478-483页

作者：刘谊郭闯强朱映远张庆利哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学芜湖机器人产业技术研究院安徽芜湖241060 中国航天科技集团有限公司中国运载火箭技术研究院北京100076

通过优化汽轮机叶片的安装顺序,来减少安装后的残余不平衡量。对此提出一种阈值式迭代局部搜索(threshold iterative local search,TILS)算法,该算法在迭代局部搜索(iterative local search,ILS)算法基础上,采用阈值限定扰动与随机扰动... 详细信息

通过优化汽轮机叶片的安装顺序,来减少安装后的残余不平衡量。对此提出一种阈值式迭代局部搜索(threshold iterative local search,TILS)算法,该算法在迭代局部搜索(iterative local search,ILS)算法基础上,采用阈值限定扰动与随机扰动相结合的方法来跳出局部最优解,减少了平均到达局部最优解所需的迭代步数。实验证明,该方法可以在短时间内找到一个近似最优叶片排序组合,相对于ILS算法,搜索效率提高了20%以上。计算得到的合成质径积的近似最优解,相对于现有分组排序法、遗传算法、云自适应遗传算法(CAGA)等方法,分别减小到其最优解的0.33%~31%,且计算时间也大幅度减小。

关键词：汽轮机叶片排序组合优化迭代局部搜索(ILS) 阈值式迭代局部搜索(TILS) 局部搜索

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脉冲氙灯加热高性能热塑性复合材料工艺参数分析

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航空制造技术 2022年第16期65卷 54-63页

作者：靳子昂韩振宇李品华刘旭黎孙守政富宏亚哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学芜湖机器人产业技术研究院芜湖241007

关于脉冲氙灯加热高性能热塑性复合材料工艺分析的研究尚无报道。采用单因素试验和响应面法研究了预浸料表面粗糙度、电压、脉宽和热源移动速度对热塑性预浸料表面加热温度的影响规律。结果表明,预浸料的表面粗糙度越小,加热温度越稳定... 详细信息

关于脉冲氙灯加热高性能热塑性复合材料工艺分析的研究尚无报道。采用单因素试验和响应面法研究了预浸料表面粗糙度、电压、脉宽和热源移动速度对热塑性预浸料表面加热温度的影响规律。结果表明,预浸料的表面粗糙度越小,加热温度越稳定,粗糙度越大,加热温度波动越大;加热温度随电压的增加而增大,随脉宽和速度的增加而降低。通过响应面法获得脉冲氙灯加热CF/PEEK预浸料的最佳工艺参数为:电压221 V、脉宽2 ms、热源移动速度125 mm/s、脉冲频率60 Hz、灯口与预浸料之间的距离10 mm,此时加热温度为381℃,树脂能够发生较好的熔化。

关键词：脉冲氙灯热塑性复合材料工艺优化微观形貌自动铺丝

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基于二元正态分布匹配和非线性优化的激光SLAM研究

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组合机床与自动化加工技术 2021年第9期 19-23页

作者：陈智君郝奇伍永健郑亮哈尔滨工业大学芜湖机器人产业技术研究院安徽芜湖241000 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司安徽芜湖241000

AGV自导航的关键之一是拥有高精度地图,因此激光SLAM(同步定位与建图)地图构建系统非常重要。针对现有算法精度和效率的不足,该研究建立了一个适用于AGV上的激光SLAM系统,并进行了测试和实现。首先,系统由激光雷达获取激光帧,进行滤波处... 详细信息

AGV自导航的关键之一是拥有高精度地图,因此激光SLAM(同步定位与建图)地图构建系统非常重要。针对现有算法精度和效率的不足,该研究建立了一个适用于AGV上的激光SLAM系统,并进行了测试和实现。首先,系统由激光雷达获取激光帧,进行滤波处理,并由第一帧激光帧初始化自由概率地图;其次,将t-1时刻激光帧进行二元正态分布化,由t时刻激光帧在t-1时刻激光帧的相关区间进行投影和概率打分,找到离散最优解;其次,由二元正态分布概率密度函数和双三次插值的自由概率残差构建目标代价函数,在离散最优解位置进行非线性优化,得到最优解位姿;最后,将激光帧投影到地图中的最优解位姿,进行地图更新。结果表明,该算法匹配精度高,算法耗时少,满足AGV工业精度和实时性要求,对AGV在实际工业环境的应用具有重要意义。

关键词：激光SLAM 离散寻优非线性优化概率地图

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无先验模型曲面的机器人打磨主动自适应在线轨迹预测方法

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浙江大学学报（工学版） 2023年第8期57卷 1655-1666页

作者：郭万金赵伍端于苏扬赵立军曹雏清长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室陕西西安710064 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司博士后工作站安徽芜湖241007 长三角哈特机器人产业技术研究院安徽芜湖241007

为了解决工业机器人打磨的作业柔顺性不足问题,设计了机器人柔顺浮动打磨力控末端执行器.为了解决无先验模型曲面工件的机器人打磨轨迹自适应性较差的问题,提出无先验模型曲面的机器人打磨主动自适应在线轨迹预测方法.该方法根据打磨工... 详细信息

为了解决工业机器人打磨的作业柔顺性不足问题,设计了机器人柔顺浮动打磨力控末端执行器.为了解决无先验模型曲面工件的机器人打磨轨迹自适应性较差的问题,提出无先验模型曲面的机器人打磨主动自适应在线轨迹预测方法.该方法根据打磨工具与工件的接触状态预测曲面法线方向,以有向进给平面与曲面切平面的截交线作为进给导向,自适应在线预测机器人打磨系统末端执行器的位姿,使末端执行器主轴轴线实时主动跟踪曲面法线,实现对无先验模型曲面工件的机器人打磨轨迹的主动自适应在线预测.通过仿真分析和实验验证了所提出方法的有效性,最大综合位置预测误差与曲面法线跟踪误差分别为0.506 mm和4.912°.所提出方法可以为无先验模型曲面工件的机器人打磨提供在线轨迹预测.

关键词：工业机器人无先验模型曲面在线轨迹预测曲面法线跟踪机器人打磨

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