機械工程與自動化最新期刊目錄

改進教與學算法求解柔性車間調度問題————作者：姜潤菲;陶澤;

摘要：針對傳統(tǒng)調度方法在求解柔性作業(yè)車間調度問題時存在的結構復雜、參數多變等問題，提出了一種運算效率和求解性能均較好的教與學算法。首先，采用全局選擇、局部選擇和隨機選擇策略，提高了種群的多樣性，避免陷入局部最優(yōu)；其次，使用一種自適應的教學因子改善了教與學算法容易引起的早熟收斂問題；然后，基于教學算法“學”階段的自學與鄰域搜索策略相結合，提升了算法的局部搜索效能，改善了算法的“早熟”問題；最后對Kacem...

一種基于ORB-SLAM2的動態(tài)視覺SLAM方法————作者：黃曉濤;馮桑;張寧;何鴻杰;楊潤彬;

摘要：在ORB-SLAM2的研究基礎上，提出了一種適用于動態(tài)場景的視覺SLAM方法。該方法結合了高效的語義分割網絡和多視圖幾何方法，通過精確分割動態(tài)與靜態(tài)對象并排除動態(tài)目標干擾，實現了在動態(tài)環(huán)境中的高精度位姿估計和地圖構建。實驗結果顯示：在高動態(tài)場景“walking＿xyz”序列中，與ORB-SLAM2算法比較，所提算法的精度更高，ATE降低高達97.7%,RPE降低50.6%

面向無人機平臺的野外火災自動檢測技術————作者：張偉;張嘉易;郝永平;曹昭睿;趙洪力;李世龍;

摘要：針對野外環(huán)境下無人機空對地火災預警任務中火點目標成像尺度小、特征信息不明顯，以及全尺寸火點探測神經網絡計算開銷較大、難以適配機載計算核心算力的問題，設計了一種輕量化野外火點識別卷積神經網絡。通過融合CSP-DarkNet 53與GhostNet,在確保特征提取精度與效率的前提下減少了網絡內部冗余結構；通過引入注意力機制，強化網絡對小尺度火點語義特征的感知能力；基于最小距離交并比構建損失函數，對網絡...

基于線性自抗擾和復合控制的單相PWM整流器研究————作者：王曉雷;張雷;郭飛亞;林智博;

摘要：為了提高整流器輸出直流電壓的抗干擾能力，以及降低交流輸入側電流的諧波含量，對其采用電流內環(huán)重復控制(Repeat Control, RC)+PI(Proportional Integral, PI)的復合控制及電壓外環(huán)線性自抗擾控制(Linear Active Disturbance Rejection Control, LADRC)的控制方法。首先建立單相PWM整流器的數學模型，并在此基礎上設計...

智能汽車自動挪車控制策略研究————作者：趙方祺;劉新磊;張辰;孫運學;段佳祺;

摘要：針對停車場地內因臨時停車導致已泊車輛被堵的問題，提出了一種智能汽車自動挪車控制策略。該控制策略使智能汽車在停車位已滿的情況下，能夠實現臨時停車和自動挪車，從而避免阻礙已泊車輛的正常出行。該控制策略通過將傳感器技術、數據處理和路徑規(guī)劃算法相結合，確保智能汽車在復雜停車環(huán)境中自主應對各種挪車需求，實現自動挪車

基于擴展狀態(tài)觀測器的空間機器人有限時間控制————作者：周跑鋒;艾海平;

摘要：針對空間機器人在未知擾動下有限時間的軌跡精準跟蹤問題，提出了一種基于擴展狀態(tài)觀測器的空間機器人有限時間滑模控制策略。首先為了避免終端滑模控制器的奇異性，提出了一種擴展狀態(tài)觀測器來估計未知擾動；為了加快系統(tǒng)狀態(tài)的收斂速度，設計了一種非奇異快速終端滑模控制器來實現系統(tǒng)的有限時間軌跡跟蹤；最后利用Lyapunov定理證明了閉環(huán)系統(tǒng)的有限時間穩(wěn)定性，通過數值仿真驗證了所提策略的正確性和優(yōu)越性

基于ANSYS的單臂機械手仿真與分析————作者：張宗璇;陳揚東;周林奇;

摘要：研究了一種適用于板材沖壓線搬運的五軸七自由度機械手系統(tǒng)，使用ANSYS Workbench軟件進行了靜態(tài)分析和模態(tài)分析。對機械手的結構進行了有限元靜態(tài)分析，結果顯示應力主要集中在機架支撐部位，小臂和連接部位的應力及總應變均滿足設計要求，機械手具有良好的強度和剛度。模態(tài)分析結果表明，低階固有頻率主要集中于小臂和輔助長桿部位。利用該系統(tǒng)可提升汽車板材沖壓線的生產效率和可靠性

基于PLCSIM與FactoryIO的物料分揀虛擬仿真系統(tǒng)設計————作者：張學輝;

摘要：基于PLC仿真軟件PLCSIM及虛擬工廠軟件FactoryIO設計物料分揀虛擬仿真系統(tǒng)，在FactoryIO中配置物料分揀系統(tǒng)的傳送帶、電機、傳感器、分揀器和開關按鈕等設備和元器件，完成FactoryIO與PLC仿真軟件PLCSIM的驅動配置，編寫PLC控制程序及組態(tài)觸摸屏，將PLC程序下載至PLCSIM啟動運行，同時啟動觸摸屏仿真運行，實現物料分揀虛擬仿真系統(tǒng)的仿真運行與調試

基于智能制造單元的五軸加工仿真研究————作者：王澤坤;張子寬;林銘喆;馬馳;周安娜;

摘要：針對大力神杯曲面復雜、加工難度大等特點，制定其五軸加工的加工工藝；通過合理規(guī)劃刀具加工軌跡，使用NX1980軟件生成五軸加工程序，使用數字孿生平臺VE²建立仿真模型，在X1數控加工仿真系統(tǒng)中建立與VE²的通訊連接，對五軸加工中心與六軸工業(yè)機器人的聯動加工過程進行仿真，并對加工程序進行驗證。仿真結果證明了五軸加工大力神杯的可行性，為智能制造單元的五軸加工提...

基于NX的加工工序模板制作————作者：丁剛;

摘要：利用NX軟件設計加工編程工序模板，當加工零件變動時，只需要對加工圖形及加工參數進行必要的替換及調整，即可快速生成新零件的加工程序。節(jié)省了很多重復的設置工作，大大降低了編程人員的工作量，提高了編程及后續(xù)加工生產的效率，提高了企業(yè)的效益

熱風環(huán)對3D打印成型過程中樣件表面的影響研究————作者：任娟娟;眭曉蔚;代赟;

摘要：利用Fluent軟件對3D打印裝備熱風環(huán)系統(tǒng)進行模擬計算，研究熱風環(huán)出風結構對成型樣件表面流場和溫度場分布的影響規(guī)律。對原出風口方案進行優(yōu)化，消除了局部低溫區(qū)域，使得ABS材料層間預熱溫度達到120℃,有效提高了打印層間結合力。研究結果為熱風環(huán)結構設計提供了參考，同時對提高3D打印零件成型效果具有一定的指導意義

一種地震避難床及其控制方法————作者：張躍;周一涵;繆鑫淮;時業(yè)鈞;王玉琳;

摘要：地震因其突發(fā)性和毀滅性大，成為主要的地理災害，會直接造成人員大量傷亡，以及由于人員被困導致的間接致死等。為了保護床上人員的安全，研發(fā)了一種地震避難床，通過加速度傾角傳感器判斷地震發(fā)生、利用紅外線探測器對室內床上人員進行檢測并將其送入床內保護。床板采用分體式雙翻轉結構，地震發(fā)生時利用驅動機構的動力驅動床板翻轉，將床上的人員送入床體的空腔內進行保護。倒入式的人員轉移方式安全性較高，對人體傷害較小，能有...

一種AGV手動輔助轉向操作裝置的設計————作者：高河山;李佳燕;溫東熒;高闊;段志繁;李開龍;

摘要：AGV無人搬運小車是一種通過電腦控制或利用電磁軌道來設立其行進路線的自動化搬運設備。昆船公司研發(fā)的BJ311型AGV小車在運行過程中出現轉向電機或編碼器損壞故障時，會導致AGV小車無法使用手持終端半自動控制進行轉向，只能使用液壓叉車將AGV整體叉取，移出現場，該方式危險性高，且操作難度大。研制了一種由固定機構、連接機構、嚙合機構、轉向機構四部分組成的可以對AGV小車轉向輪進行手動控制的手動輔助轉向...

假捻變形機溫度控制系統(tǒng)設計————作者：付光懷;劉媛媛;

摘要：為適應假捻變形機紡絲位逐漸增加、熱箱數量配置不斷增多的行業(yè)發(fā)展需求，專門設計了一套融合PLC、人機界面、溫度采集技術的溫度控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以西門子PLC作為控制器，其與MCGS觸摸屏、溫度采集控制器等共同構建了硬件成本低、控制精度高、容易擴展、方便操作使用的控制系統(tǒng)。經過實驗測試，設備在溫度采集精度、控制精度以及系統(tǒng)的可靠性等性能指標上均達到了預期的設計要求，能夠大大提高假捻變形機生產過程中熱箱的...

基于PID控制的智運機器人關鍵技術研究————作者：張霞峰;柳暢;單業(yè)奇;鄒振霖;陳顯煌;黃權輝;

摘要：為提高智運效率和精準性，通過需求分析，設計了基于Arduino主板的智運機器人。其旋轉機構的設計將兩種不同類型的相鄰魔方有效分開智運；電源模塊分開供電設計解決了主板易燒和電機動力不足的問題；聯合使用抗干擾能力強的灰度傳感器和PID控制算法動態(tài)調整驅動輪差速實現了穩(wěn)定的巡線智運。試驗測試表明：包括旋轉板和撥桿的旋轉機構功能齊全、設計巧妙，PID巡線控制算法可靠，場地上任何位置、任何類型的魔方都能智運...

LoRa智能自組網在大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的應用————作者：鄧正萬;朱亞麗;姚瑤;焦鵬;周勻茜;

摘要：現階段投入應用的大氣監(jiān)測設備存在著實時性不高、系統(tǒng)之間數據共享性弱、數據可操作性差、監(jiān)測參數較少、網關節(jié)點單一、數據利用率低等行業(yè)痛點問題，無法滿足目前大氣環(huán)境監(jiān)測的需求。提出了LoRa智能自組網在大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的應用，方案中智能自組網系統(tǒng)可以實現任意LoRa終端在LoRa總網關調配下有序、穩(wěn)定的一對一通信。實驗數據表明：該方案可以實現遠距離、低功耗的局域網通信，解決了多對一通信造成的數據丟失...

基于YOLOv5的藥瓶識別定位系統(tǒng)設計————作者：孔凡國;仇展明;王鑫;袁功興;陳靖軒;

摘要：研究設計了一種藥瓶識別定位系統(tǒng)，實現了對圖像中藥瓶的識別與定位。該系統(tǒng)使用奧比中光Astra Pro Plus相機進行圖像采集，利用YOLOv5深度學習模型檢測畫面中的藥瓶，并計算藥瓶中心坐標，輸出給機器人使其完成抓取任務。通過實驗驗證，該系統(tǒng)在測試集上的平均精度均值為92.72%,表明該系統(tǒng)在藥瓶檢測與定位上具有可行性和較高的準確率

基于PLC的煤礦井氣體監(jiān)測防爆控制柜系統(tǒng)設計————作者：許煒華;

摘要：設計了一套應用于煤礦井下危險氣體實時監(jiān)測的防爆控制柜系統(tǒng)，探討了在多行業(yè)進行應用的可能性和必要性。完成了系統(tǒng)硬件平臺的設計，對軟件平臺進行了開發(fā)和仿真。實驗結果表明：該系統(tǒng)能夠有效地對多種危險氣體濃度(甲烷、氫氣、硫化氫等)和環(huán)境溫度進行實時監(jiān)測，并提供報警信息，為井下安全作業(yè)提供了有效保障

兩面圓形焊縫自動焊接裝置及控制系統(tǒng)的設計————作者：焦龍;

摘要：車輛駕駛室金屬骨架外觀上常見的圓形焊縫通常是由人工焊接完成的，由于人工焊接時焊縫成型速度和焊接角度不穩(wěn)定，導致其外觀焊縫的一致性難以保證。為了提高金屬類產品上圓形焊縫的外觀質量和焊接效率，設計了用于軸類兩面圓形焊縫的自動焊接裝置。利用伺服電機控制實現該裝置轉臺的旋轉，并實現精準的速度與位置控制；同時工作臺上安裝有兩個雙軸氣缸，每個雙軸氣缸上各安裝一把焊槍；通過PLC檢測外部的選擇開關位置，確定過渡...

基于一般化內模結構的反應釜自抗擾控制————作者：陶毅;張軍;

摘要：連續(xù)反應器攪拌系統(tǒng)具有連續(xù)進料、充分反應的特點，已經成為我國當前能源利用的重要組成部分。然而，當反應器充分反應時，常常具有大滯后、強耦合和多擾動等特點，這使得系統(tǒng)控制滯后時間長、容易受到外部擾動的影響。為此，提出一種基于新型自抗擾控制的釜溫控制方法，用以削弱大滯后和多擾動的負面影響，并補償系統(tǒng)使其盡快穩(wěn)定

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