检索结果-内蒙古大学图书馆

制造业自动化 2024年第10期46卷 91-99页

作者：杨智勇汪浩洋田望刘旭湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068

针对一种4UPS-RPS并联机器人,为增大该机器人的工作空间,对其进行工作空间分析和结构参数优化。首先进行机器人的运动学分析,确定动平台的姿态和驱动分支之间的映射关系。然后利用数值法和MATLAB软件求解机器人工作空间体积。接着通过... 详细信息

针对一种4UPS-RPS并联机器人,为增大该机器人的工作空间,对其进行工作空间分析和结构参数优化。首先进行机器人的运动学分析,确定动平台的姿态和驱动分支之间的映射关系。然后利用数值法和MATLAB软件求解机器人工作空间体积。接着通过单一因素分析法和正交实验法共同分析并联机器人各种结构参数对其工作空间体积的影响,结果表明各参数影响程度由大到小分别为:驱动分支杆长最大值、转动副转角范围、驱动分支杆长最小值、动平台半径,且当驱动分支杆长最小值为340 mm,最大值为640 mm,动平台半径为140 mm,转动副转角为±52°时得到最大工作体积为2.49×10~7 mm3,较优化前提高了107.5%。最后建立样机进行实验,证明了建立模型的正确性。4UPS-RPS并联机器人工作空间分析及参数优化为提高机器人的工作能力提供了重要的基础保证。

关键词：并联机器人工作空间分析 MATLAB仿真单因素分析法正交实验法

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象限判别与移动拟合结合的信号频率估计方法

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电子测量技术 2022年第5期45卷 68-74页

作者：王选择张瑜灿王爱辉翟中生冯维湖北工业大学机械工程学院武汉430068 湖北省现代制造质量工程重点实验室武汉430068

正弦信号的频率估计广泛应用于通信、雷达和声呐等领域,针对正弦信号频率精确估计,提出了一种基于象限判别与移动拟合的正弦信号频率估计方法,首先采用象限判别法对采样序列数据进行周期或相位步距的初步估计,再利用初估参数对序列数据... 详细信息

正弦信号的频率估计广泛应用于通信、雷达和声呐等领域,针对正弦信号频率精确估计,提出了一种基于象限判别与移动拟合的正弦信号频率估计方法,首先采用象限判别法对采样序列数据进行周期或相位步距的初步估计,再利用初估参数对序列数据进行正弦移动拟合,最后直接根据移动拟合的各序列点的相位精确计算信号周期或频率。与现有的3种基于离散傅里叶变换(DFT)插值算法进行的仿真精度对比,其结果表明,在设计信噪比分别为-5,0,5 dB,测量频率为11.432 Hz左右6个离散频率,采样频率为2 222.22 Hz以及数据量为5 112个的条件下,该方法的频率估计均方根误差(RMSE)平均值分别为2.048×10^(-3),1.290×10^(-3),0.870×10^(-3)Hz,平均绝对误差(MAE)的平均值分别为1.823×10^(-3),1.209×10^(-3),0.687×10^(-3)Hz,低于其他3种算法的误差,具有更高的精度,更加接近克拉美罗界(CRLB),而且对频率取值范围不敏感,性能稳定。

关键词：象限判别移动正弦拟合频率估计克拉美罗界

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基于色彩空间和暗原色先验图像融合去雾算法

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电光与控制 2022年第10期29卷 44-50页

作者：王超刘文超翟海祥何涛王正家湖北工业大学机械工程学院武汉430000 现代制造质量工程湖北省重点实验室武汉430000

针对图像去雾算法效果不佳、处理效率低的问题,提出图像融合快速去雾算法。首先对原图降采样处理,减小图像尺寸,拷贝两份图像,然后分别转换到HSV色彩空间。针对转换后的第一份图像,降低v分量,提高透射率准确度;针对转换后的第二份图像,... 详细信息

针对图像去雾算法效果不佳、处理效率低的问题,提出图像融合快速去雾算法。首先对原图降采样处理,减小图像尺寸,拷贝两份图像,然后分别转换到HSV色彩空间。针对转换后的第一份图像,降低v分量,提高透射率准确度;针对转换后的第二份图像,对v分量进行自适应处理、对s分量线性拉伸,提高图像色彩饱和度;接着将处理后的图像转回到RGB色彩空间,对转换后的第一份图像进行改进的暗通道算法去雾、直方图拉伸。最后对融合后的两份图像重采样。实验结果表明,去雾后的图像主观上视觉效果好,客观上算法复杂度降低,峰值信噪比、结构相似性、信息熵、标准差显著提高,证明算法有效。

关键词：图像融合高斯滤波图像增强色彩空间下采样暗通道去雾

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皮秒激光对芳纶纤维复合材料的表面胶接预处理研究

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应用激光 2024年第9期44卷 113-123页

作者：李倩靓刘可欣金聪汪于涛王丽张骆何宗泰翟中生杨奇彪刘顿湖北工业大学机械工程学院超快激光加工研究中心湖北武汉430068 湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068 上海市激光技术研究所有限公司、上海市激光束精细加工重点实验室上海200233

使用532 nm皮秒激光对芳纶纤维增强树脂基复合材料(AFRP)进行表面预处理,以提高其胶接接头的剪切强度。首先讨论激光去除ARFP表面树脂的最佳工艺窗口,并从机械连接和化学连接的角度分析激光处理可提升接头剪切强度的原因。其次探究凹槽... 详细信息

使用532 nm皮秒激光对芳纶纤维增强树脂基复合材料(AFRP)进行表面预处理,以提高其胶接接头的剪切强度。首先讨论激光去除ARFP表面树脂的最佳工艺窗口,并从机械连接和化学连接的角度分析激光处理可提升接头剪切强度的原因。其次探究凹槽间距、刻写次数和扫描角度对接头剪切强度的影响。结果表明,激光去除AFRP表面树脂后接头剪切强度较原始表面提高了30%,刻写凹槽后,较原始表面可提高75%。此研究可为AFRP修补以及特种装备的应用提供一定的指导意义。

关键词：皮秒激光芳纶纤维增强树脂基复合材料表面预处理胶接剪切强度

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软包装锂离子电池表面划痕的检测方法

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电池 2023年第5期53卷 514-518页

作者：谷峰王正家昝傲权佳怡湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068 湖北工业大学底特律绿色工业学院湖北武汉430068

表面缺陷是判断软包装锂离子电池质量的重要指标之一。针对软包装锂离子电池表面凹凸不平且存在反光,导致划痕自动化检测检出率低的问题,提出一种表面划痕检测方法。采用电荷耦合元件(CCD)相机及远心镜头,从3个方向拍照,通过光度立体法... 详细信息

表面缺陷是判断软包装锂离子电池质量的重要指标之一。针对软包装锂离子电池表面凹凸不平且存在反光,导致划痕自动化检测检出率低的问题,提出一种表面划痕检测方法。采用电荷耦合元件(CCD)相机及远心镜头,从3个方向拍照,通过光度立体法融合图像,生成电池表面反照率图像;通过二阶高斯卷积进行图像平滑,并提取划痕边缘特征信息;采用非线性灰度变换增强划痕细节;通过阈值分割对划痕进行提取。划痕的检测准确率为97.5%,满足检测精度需求。

关键词：划痕检测反照率图像非线性灰度变换软包装锂离子电池表面划痕光度立体法高斯卷积

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基于多传感器的机器人夹取系统研究

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机床与液压 2023年第11期51卷 27-33页

作者：王正家曾雨晴徐欣犀徐佑犀王超湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068 上海博士凯外国语学校上海201112

为解决由于内置传感器较单一导致的机器人抓取动作不灵活、作业精度低等问题,提出一种基于多传感器的机器人夹取系统。首先采用扩展卡尔曼滤波算法融合机器人内置传感器所测量的位置、速度和角度等信息,实现机器人自身位姿检测。在此前... 详细信息

为解决由于内置传感器较单一导致的机器人抓取动作不灵活、作业精度低等问题,提出一种基于多传感器的机器人夹取系统。首先采用扩展卡尔曼滤波算法融合机器人内置传感器所测量的位置、速度和角度等信息,实现机器人自身位姿检测。在此前提下,利用外置传感器完成对目标物的自动识别与定位。为增强信息的可靠性和系统的分辨能力,并根据输出信号对机器人夹取动作进行运动学建模,设定夹取系统的硬件、软件环境及传输电路后完成系统设计全过程。实验结果证明:所提方法设计的机器人系统能够实现对夹取目标的精确对准,运动特性明显提高,作业误差有效减小。

关键词：机器人夹取系统多传感器位姿检测目标物识别运动学建模

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基于IWOA-LMBP的水稻插秧机可靠性预测

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湖北工业大学学报 2025年第2期40卷 1-10页

作者：文昌俊陈凡康锁陈洋洋湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068 湖北省现代制造质量工程重点实验室湖北武汉430068

针对水稻插秧机可靠性评价存在明显滞后的问题,提出一种创新的解决方案:构建改进鲸鱼算法-列文伯格·马夸德优化的BP神经网络可靠性预测模型。其设计思路如下:首先,引入Chebyshev混沌策略,以增强初始种群的多样性;其次,采用“双阶... 详细信息

针对水稻插秧机可靠性评价存在明显滞后的问题,提出一种创新的解决方案:构建改进鲸鱼算法-列文伯格·马夸德优化的BP神经网络可靠性预测模型。其设计思路如下:首先,引入Chebyshev混沌策略,以增强初始种群的多样性;其次,采用“双阶梯”和“双山谷”非线性自适应因子,动态平衡算法的全局搜索与局部勘探能力;最后,结合趋优透镜反向学习策略,以更新个体位置,进一步提升个体质量,有效帮助算法跳出局部最优。通过6个基准测试函数的寻优对比分析和Wilcoxon秩和统计检验可知,IWOA具有更好的寻优性能。随后,利用现场跟踪获取的水稻插秧机故障数据,建立IWOA-LMBP模型。为了全面评估该模型的性能,选取MAE、RMSE、R2作为网络模型的评价指标,并将其与其他5种模型进行对比。结果表明:采用IWOA-LMBP模型进行预测时,效果更好。

关键词：水稻插秧机改进鲸鱼算法趋优透镜反向学习 LMBP神经网络可靠性预测

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相位全息图几何参数变换对艾里光束的影响分析

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应用激光 2023年第4期43卷 135-143页

作者：刘春利翟中生张骆刘顿成健陶青湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室湖北武汉430068 湖北理工学院智能输送技术与装备湖北省重点实验室湖北黄石435000

艾里光束具有无衍射、自加速和自愈合三大特性,其中自加速特性最吸引人。为更全面了解艾里光束的自加速特性,在保证其轨迹完整的前提下,基于几何变换改变相位图中立方相位的相对位置和旋转角度来探究艾里光束的加速特性,利用傅里叶光学... 详细信息

艾里光束具有无衍射、自加速和自愈合三大特性,其中自加速特性最吸引人。为更全面了解艾里光束的自加速特性,在保证其轨迹完整的前提下,基于几何变换改变相位图中立方相位的相对位置和旋转角度来探究艾里光束的加速特性,利用傅里叶光学推导出对应的光谱公式进行验证。结果表明,相位图几何变换调制可以显著改变艾里光束的传播轨迹位置和空间偏转位置。研究对艾里光束的自加速特性领域及应用提供了更全面的认识,对控制其他加速光束的理解提供了新的思路。

关键词：艾里光束空间光调制器能量分布相位图几何变换

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超声衍射时差法近表面盲区减小算法研究

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传感器与微系统 2022年第6期41卷 48-51,60页

作者：程江张旭涂君廖春晖湖北省现代制造质量工程重点实验室湖北工业大学机械工程学院湖北武汉430068

针对由于近表面盲区的存在,导致超声衍射时差(TOFD)技术无法检出近表面缺陷的问题,提出利用经验模态分解(EMD)和希尔伯特(Hilbert)变换对近表面缺陷信号进行提取,并针对传统经验模态分解存在的端点发散问题提出了基于自回归(AR)模型的... 详细信息

针对由于近表面盲区的存在,导致超声衍射时差(TOFD)技术无法检出近表面缺陷的问题,提出利用经验模态分解(EMD)和希尔伯特(Hilbert)变换对近表面缺陷信号进行提取,并针对传统经验模态分解存在的端点发散问题提出了基于自回归(AR)模型的端点延拓解决算法。利用本征模态函数(IMF)的能量和频率分布特点选择重构模态函数进行缺陷信号重构。利用改进后的经验模态分解和缺陷重构算法进行仿真设计和实验验证,结果表明:该算法可辨识的最小近表面缺陷深度可达4 mm,测量相对误差小于3.7%。

关键词：超声衍射时差自回归模型重构算法

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基于杂交退火灰狼算法的移动机器人路径规划

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电子测量技术 2023年第9期46卷 54-60页

作者：游达章马力张业鹏蔡斯湖北工业大学机械工程学院武汉430068 湖北省现代制造质量工程重点实验室武汉430068 中国船舶重工集团公司第七二二所武汉420305

针对灰狼优化算法在移动机器人路径规划时易陷入局部最优且效率低的问题,提出一种杂交退火灰狼算法。采用可调节的非线性收敛因子进行平衡算法的前期搜索和后期寻优;同时采用自适应遗传杂交策略,对灰狼群体以一定概率两两杂交以产生新个... 详细信息

针对灰狼优化算法在移动机器人路径规划时易陷入局部最优且效率低的问题,提出一种杂交退火灰狼算法。采用可调节的非线性收敛因子进行平衡算法的前期搜索和后期寻优;同时采用自适应遗传杂交策略,对灰狼群体以一定概率两两杂交以产生新个体,从而有效增强灰狼群体的多样性;在迭代的后期用模拟退火操作接受候选狼,避免算法陷入局部最优解。将路径长度和路径平滑度作为适应度评估指标并建立评估函数以评估路径规划效果。最后,路径规划实验结果表明,在3种不同尺寸的地图上,本文改进算法的适应度比灰狼优化算法分别优化了2.10、3.15、3.94,路径规划效果明显优于其他相关算法。

关键词：路径规划灰狼优化算法非线性收敛因子遗传杂交策略模拟退火操作

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