检索结果-内蒙古大学图书馆

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年

作者：郭泽尧谷玉海刘沐北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京信息科技大学机电工程学院北京理工大学睿信书院

为解决足底压力采集仪设计和罕见疾病足底压力分析中的足迹标定和特征提取问题，以薄膜式足底压力采集板的原始数据为研究对象，提出了一种准确率高、标定效果好的足迹标定与特征提取算法。首先，对图像进行中值滤波和阈值二值化，去除... 详细信息

为解决足底压力采集仪设计和罕见疾病足底压力分析中的足迹标定和特征提取问题，以薄膜式足底压力采集板的原始数据为研究对象，提出了一种准确率高、标定效果好的足迹标定与特征提取算法。首先，对图像进行中值滤波和阈值二值化，去除噪声干扰；其次，通过轮廓提取算法获取足迹外轮廓，并用水平矩形框初次标定；其中，针对足迹脚掌断开的情况，引入足迹融合算法，确保了足迹标定的完整性；同时，针对特殊站姿下的水平矩形框标定缺陷问题，提出了足迹区域矫正算法，保证了足迹特征值的准确性；最后，根据矫正后的足迹及其分区坐标，即可计算足底压力特征值。通过足迹标定可靠性验证实验表明，站立姿势下IoU (Intersection over Union)平均值可达90%以上，行走姿势下IoU平均值可达85%以上；二者的足迹标定准确率均为100%；形心相对距离均不超过0.100，且站立姿势下更低。由此证明，足迹标定算法具有较高的可靠性。

关键词：足迹标定特征提取图像处理足底压力足底静态特征

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基于包络面积算法的人体平衡测试仪系统研究

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传感器与微系统 2023年第9期42卷 35-38页

作者：陈耀祖谷玉海杨凯徐小力北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学机电工程学院北京100192

目前大多数脑卒中、偏瘫等患者存在着严重的平衡功能障碍,通过采用人体平衡测试仪能够定量、客观地评定被测试者的平衡能力。本文对人体重心包络面积算法进行了研究,设计了重心坐标点的计算方法,编写了人体平衡测试仪系统。经测试,平衡... 详细信息

目前大多数脑卒中、偏瘫等患者存在着严重的平衡功能障碍,通过采用人体平衡测试仪能够定量、客观地评定被测试者的平衡能力。本文对人体重心包络面积算法进行了研究,设计了重心坐标点的计算方法,编写了人体平衡测试仪系统。经测试,平衡测试仪系统可稳定地运行,能够实时地显示被测试者的重心坐标点轨迹,具有良好的平衡测试功能,使用文中包络面积算法运行速度快,算法具有良好的稳定性,可以进行有效的人体重心包络面积计算。

关键词：平衡测试仪系统包络面积算法重心坐标点重心轨迹

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利用WDCNN-GRU模型的变转速轴承故障诊断技术研究

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组合机床与自动化加工技术 2025年第1期 138-142,149页

作者：刘馨雅马超黄民张占一北京信息科技大学机电工程学院北京100192 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京东方振动和噪声技术研究所北京100085

针对变转速工况下,为了提高轴承故障诊断的效率、准确度和稳定性,提出一种基于宽卷积核门控循环的混合神经网络模型。首先,采用计算阶次跟踪对原始信号做角域重采样处理,消除变转速带来的信号不具备周期性、特征混叠、频率偏移等问题;然... 详细信息

针对变转速工况下,为了提高轴承故障诊断的效率、准确度和稳定性,提出一种基于宽卷积核门控循环的混合神经网络模型。首先,采用计算阶次跟踪对原始信号做角域重采样处理,消除变转速带来的信号不具备周期性、特征混叠、频率偏移等问题;然后,通过宽卷积核卷积网络提取角域信号特征,结合门控循环神经网络捕捉时序信息,使信号特征挖掘更加全面。为验证该方法的有效性,从多个方面结合多个模型进行对比实验。实验结果表明,所提模型的平均准确率均高于对比模型,具备高准确率、高效率及稳定性的特点。

关键词：变转速轴承故障诊断宽卷积核网络门控循环网络

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铜基粉末冶金摩擦块摩擦磨损特性研究

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机械设计与制造 2023年第12期394卷 209-213,218页

作者：安先龙王国权王立勇陈勇北京信息科技大学机电工程学院北京100192 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学北京电动车辆协同创新中心北京100192

为了探究铜基粉末冶金闸片块的摩擦磨损特性,在UMT-5摩擦试验机上进行销-盘摩擦试验,研究分析了转速、压力、温度对摩擦磨损性能的影响,并用3D光学显微镜对摩擦表面形貌进行分析。研究表明:摩擦块在235N法向压力时,随着摩擦盘转速的升... 详细信息

为了探究铜基粉末冶金闸片块的摩擦磨损特性,在UMT-5摩擦试验机上进行销-盘摩擦试验,研究分析了转速、压力、温度对摩擦磨损性能的影响,并用3D光学显微镜对摩擦表面形貌进行分析。研究表明:摩擦块在235N法向压力时,随着摩擦盘转速的升高和摩擦时间的增加,摩擦块表面逐渐形成稳定的摩擦膜,平均摩擦系数先上升后下降,磨损量先下降后上升,然后再下降;在353N的法向压力下,随着摩擦盘转速的升高和摩擦时间的增加,没有形成稳定的摩擦膜,平均摩擦系数呈增大趋势,磨损量先减小后增大。两种压力下摩擦块的主要磨损形式都从轻微剥落向磨粒磨损转变,最终转变为剥层磨损和黏着磨损。

关键词：铜基粉末冶金摩擦块摩擦系数磨损量摩擦膜磨损形式

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一种改进的SMD图像亚像素边缘检测算法研究

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国外电子测量技术 2023年第9期42卷 130-136页

作者：孙瑞彤谷玉海张英北京信息科技大学机电工程学院北京100192 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京邮电大学自动化学院北京100876

为了满足对表面贴装器件(surface mounted devices,SMD)器件边缘高精度的定位要求,提出了一种改进的SMD图像亚像素边缘检测算法。首先,对SMD图像进行双边滤波和二值化处理;其次,采用引入信息熵加权系数的多类型多尺度的结构元素对预处... 详细信息

为了满足对表面贴装器件(surface mounted devices,SMD)器件边缘高精度的定位要求,提出了一种改进的SMD图像亚像素边缘检测算法。首先,对SMD图像进行双边滤波和二值化处理;其次,采用引入信息熵加权系数的多类型多尺度的结构元素对预处理后的SMD图像进行形态学运算,获得像素级图像边缘;最后,在像素级图像边缘的基础上,采用一种改进模板系数和边缘判断条件的Zernike矩边缘模型对SMD图像重新定位,确定亚像素边缘坐标,实现SMD图像边缘检测。实验结果表明,该算法与Zernike矩和改进Sobel-Zernike矩算法相比,亚像素坐标与真实坐标误差更小且仅为0.4940 pixels,运行时间分别减少了54.671%和19.407%。

关键词：双边滤波形态学 Zernike矩亚像素边缘检测

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基于狮群优化算法的机床主轴热特性分析

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机械强度 2024年第3期46卷 708-716页

作者：张壮壮王红军王增新北京信息科技大学机电工程学院北京100096 北京高端装备智能感知与控制国际科技合作基地北京100192 教育部现代测控技术重点实验室北京100192 北京超同步股份有限公司北京101500

热误差对于主轴的回转精度至关重要,而对流换热系数的精确计算是有限元稳态热分析获得精确结果的前提。通过利用狮群优化(Lion Swarm Optimization,LSO)算法对主轴的对流换热系数进行优化,LSO相对于遗传算法等其他优化算法有更快的收敛... 详细信息

热误差对于主轴的回转精度至关重要,而对流换热系数的精确计算是有限元稳态热分析获得精确结果的前提。通过利用狮群优化(Lion Swarm Optimization,LSO)算法对主轴的对流换热系数进行优化,LSO相对于遗传算法等其他优化算法有更快的收敛速度、更高的精度、更能较好地获得全局最优解。首先,通过使用Lion的热分析模块测量主轴系统的关键点温度和主轴的热伸长。其次,通过经验公式计算主轴不准确但接近真实的对流换热系数值,不准确的对流换热系数会导致不准确的有限元仿真温度结果,因此使用LSO对对流换热系数寻优,将对流换热系数被视为感兴趣的目标值,实验温度值与模拟温度值之间的均方根误差被视为适应度函数。在150代之后,搜索了误差最小的最佳对流换热系数。最后,通过对搜索到的最优对流换热系数进行主轴系统的有限元稳态热分析,并与实验结果进行比较,证明了所提方法的有效性。

关键词：机床主轴热特性对流换热系数狮群优化算法 Ansys

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航天器多层隔热组件薄膜受力均匀性

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清华大学学报（自然科学版） 2023年第11期63卷 1868-1877页

作者：刘跃索双富郭飞黄民孙巍伟谭博韬黄首清李芳勇北京信息科技大学机电工程学院现代测控技术教育部重点实验室北京100192 清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室北京100084 北京卫星环境工程研究所航天机电产品环境可靠性试验技术北京市重点实验室北京100094

航天器在发射迅速泄压过程中,多层隔热组件的薄膜受力均匀与否是判断隔热组件是否失效的关键指标之一。在一定压差环境下,若每层隔热薄膜受力不均匀,则某一层薄膜会因承受较大流体压力而失效。该文以多层隔热组件受力均匀性指标展开研究... 详细信息

航天器在发射迅速泄压过程中,多层隔热组件的薄膜受力均匀与否是判断隔热组件是否失效的关键指标之一。在一定压差环境下,若每层隔热薄膜受力不均匀,则某一层薄膜会因承受较大流体压力而失效。该文以多层隔热组件受力均匀性指标展开研究,建立多层隔热组件三维切片模型,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)方法,分析了多层隔热组件在泄压过程中各级薄膜的受力情况;提出了薄膜压差系数,该系数是体现薄膜受力均匀性的关键指标;采用正交实验设计,分析了多项结构参数对薄膜压差系数的影响规律。结果表明:结构参数对薄膜压差系数的影响程度从大到小分别为薄膜孔直径、薄膜层数、错孔距离和薄膜厚度。该文提出了一种计算薄膜压差系数的数学解析方法,通过将该数学解析方法与CFD方法的计算结果进行对比分析,发现该方法更准确。该数学解析方法可用于快速计算多层隔热组件薄膜压差系数,为判断多层隔热组件薄膜在航天器发射过程中的受力均匀性提供依据,对避免多层隔热组件失效具有重要意义。

关键词：航天器多层隔热组件三维切片模型流体动力学薄膜压差系数

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基于旋转-直线往复机构的切片机设计分析及参数优化

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中国机械工程 2023年

作者：胡福清孙江宏孙英杰孙雨彤马超周福强北京信息科技大学机电工程学院清华大学机械电子工程研究所北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室

针对现有糕点切片机切片效率和质量问题，进行基于新型旋转-直线往复机构的切片机设计分析及参数优化。首先对切片机构型设计及椭圆导轨长短径比和转速计算，然后进行运动学和静力学分析，接着分别在不同长短径比和转速动力学仿真分析... 详细信息

针对现有糕点切片机切片效率和质量问题，进行基于新型旋转-直线往复机构的切片机设计分析及参数优化。首先对切片机构型设计及椭圆导轨长短径比和转速计算，然后进行运动学和静力学分析，接着分别在不同长短径比和转速动力学仿真分析基础上，构建切刀的加速度均值和均方根值三次多项式拟合方程作为目标函数，利用NSGA-Ⅱ遗传算法进行长、短径多目标参数优化，及转速择优。最后搭建样机，完成不同转速对比实验及玉米饼切片性能测试。结果表明，最优长短径和转速分别为190mm、120mm、20r/min，优化后切刀效率提升75%，切刀进刀加速度的最大和平均误差分别减小26%和49%，退刀分别减小60%和63%，玉米饼切面整齐美观，验证设计可行性并为后续性能优化提供参考。

关键词：切片机新型旋转-直线往复机构动力学分析多目标优化

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基于改进鸽群算法与领航跟随法的无人车编队方法

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机床与液压 2022年第17期50卷 25-31页

作者：支奕琛谷玉海龙伊娜徐小力北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学机电工程学院北京100192

针对无人车编队方法的不足,提出一种基于改进鸽群算法与领航跟随法的无人车编队方法。采用传统鸽群算法编队时有一定的局限性,故在算法初期提供一个初始解以提高计算效率,并在算法的地磁算子中加入相应的权重指标,提高算法在整体路径中... 详细信息

针对无人车编队方法的不足,提出一种基于改进鸽群算法与领航跟随法的无人车编队方法。采用传统鸽群算法编队时有一定的局限性,故在算法初期提供一个初始解以提高计算效率,并在算法的地磁算子中加入相应的权重指标,提高算法在整体路径中的规划效率。在编队过程中,先利用改进鸽群算法为领航者规划出一条最优的路径,再运用领航跟随法控制每一辆跟随者以一定的距离和角度跟随领航者,从而实现以设定的队形运动。通过建立栅格地图进行仿真并在真实无人车上进行实际应用,验证该编队方法的可行性。结果表明:与量子粒子群优化算法与粒子群优化算法相比,改进的鸽群算法主要优势是最优路径短、运行时间短、收敛速率高。

关键词：多无人车编队控制改进鸽群算法领航跟随法

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机器人二维码目标点识别与SLAM地图标记研究

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机床与液压 2022年第15期50卷 20-24页

作者：支奕琛谷玉海龚志力宋亮北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学机电工程学院北京100192

用机器人将货物送至指定的二维码目标点时,使用的即时定位与地图构建(SLAM)算法为Cartographer。为识别二维码目标点并标记在SLAM创建的地图上,提出一种基于ZBar算法和融合Cartographer-SLAM与Hector-SLAM算法的方法对二维码目标点进行... 详细信息

用机器人将货物送至指定的二维码目标点时,使用的即时定位与地图构建(SLAM)算法为Cartographer。为识别二维码目标点并标记在SLAM创建的地图上,提出一种基于ZBar算法和融合Cartographer-SLAM与Hector-SLAM算法的方法对二维码目标点进行识别并标记。利用ZBar算法对摄像头捕捉到的二维码进行识别;采用Cartographer算法编写相应的服务即节点通信并生成Geotiff格式地图;保存地图时调用Hector-SLAM算法将目标点绘制在生成的Geotiff地图上。结果表明:与基于ZBar算法和Hector-SLAM算法进行二维码识别、建图与标记的方法相比,所提方法能在距目标点更远的地方识别到二维码且目标点位置标记更精确,误差更小,平均精度可提高67.6%。

关键词：机器人 SLAM算法目标点识别地图标记

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