組合機床與自動化加工技術最新期刊目錄

基于卷積時空混合神經網絡的剩余使用壽命預測————作者：劉澳龍;唐向紅;陸見光;王濤;

摘要：針對當前剩余使用壽命(remaining useful life, RUL)預測方法側重于捕捉數據的時間依賴，忽略多傳感器間的空間關系問題，提出了一種卷積時空混合神經網絡(convolutional spatio-temporal hybrid neural network, CSTHNN)用于提取多傳感器時間序列數據的時空特征用于RUL預測。CSTHNN利用卷積神經網絡的卷積層感知相鄰特征間的空...

基于U-Net的工件輪廓提取方法的研究————作者：郭凱旋;王吉芳;劉相權;王凱;

摘要：工件輪廓提取是實現工件識別和定位的重要前提，為解決傳統機器視覺算法對復雜環境中的工件輪廓提取不完整、易受干擾的問題，提出了一種改進U-Net的工件輪廓分割模型，將VGG16網絡應用于解碼器部分，增加網絡特征提取能力；將ECA注意力機制引入每個跳躍連接層中，提高了工件輪廓特征在模型中的權重；在編碼器末端引入ASPP空洞空間卷積池化金字塔模塊，以獲取高層特征圖中不同尺度的特征信息，進而提高目標的分割精...

基于數字孿生的國產五軸數控機床虛擬調試系統的研究與實現————作者：劉國強;段明皞;王堃宇;王繼航;張南;趙南;

摘要：針對國產五軸數控機床，深入研究了基于數字孿生的虛擬調試關鍵技術，該技術將機床狀態監測、網絡通信、傳感器檢測及信息處理技術緊密融合，成功構建了一個與物理機床在外形、運行邏輯及數據層面高度一致的虛擬模型，實現了對機床特性的精確模擬。基于這一虛擬模型，設計了一套虛擬調試系統，該系統針對機床的機械結構、控制系統、以及加工工藝等多個方面進行了全面的虛擬調試。該虛擬調試系統不僅擁有高精度的仿真功能，還能夠有效...

機床立柱的竹子結構仿生設計及性能分析————作者：李有堂;連虎強;

摘要：為了提高機床的靜、動態特性，通過分析竹子與機床立柱在結構、功能、載荷和約束4個方面的相似性，提出機床立柱結構仿生思想。通過仿生設計源流與設計流程，將竹子特有的維管束和竹節結構設計到機床立柱上，并合理地布置加強筋，以立式數控機床的立柱為例，應用有限元軟件分析其靜、動態特性，得到設計結果為：相對于原型鑄鐵材料立柱，仿生型立柱質量減小了14.22%,最大等效應力和最大變形都得到了不同程度的改善；在滿足輕...

正多邊形織構化密封端面的摩擦磨損特性研究————作者：劉磊;穆塔里夫·阿赫邁德;樊智超;

摘要：針對機械密封磨損嚴重、使用壽命低的問題，以摩擦副密封環為研究對象，通過激光在表面加工正多邊形織構，研究了其在干磨條件下的磨損性能，探討了正五邊形織構的耐磨性原因。通過摩擦磨損試驗，得到了織構化密封端面的摩擦系數、磨損系數、磨損量以及磨損形貌圖，驗證了基于Archard磨損公式的數值模型的正確性，研究了織構形狀以及旋轉角度對磨損數據的影響。結果表明，正五邊形織構試件與無織構試件相比，磨損量減少了44...

D-H坐標修正的工業機械手逆運動學研究————作者：孫伏;

摘要：針對某6R機械手構型的逆運動學解析解求解難題，提出了一種D-H坐標修正方法，可快速求出逆解，研究了連續軌跡控制中的軌跡規劃問題。以IRB2600機械手為例，首先建立標準D-H坐標，繪制工作空間，確認各關節轉角范圍，進行機械手運動學分析，然后提出D-H坐標修正方法，結合歐拉角選擇機械手初始位置，進行逆運動學分析，導出逆解解析式，并建立唯一解的優化模型。在軌跡規劃實例中，分析軌跡任務的可達性，在直角空...

基于視覺處理的帶束鼓自動糾偏控制系統研究————作者：徐子茗;趙晶;張平;

摘要：根據一次法成型機帶束鼓自動糾偏控制要求，設計一款基于計算機視覺的模型預測自動糾偏控制系統。分析帶束層成型傳遞中的橫向偏差原因，提出了一種糾偏預測控制方法。糾偏系統采用工業相機提取帶束層在糾偏機構處的邊緣特征，將基準位置與實際位置進行比較，并實時反饋給控制系統，采用模型預測控制進行實時自適應調節，遺傳算法優化系統參數，糾偏算法實現閉環負反饋預控制。模型在MATLAB中仿真，分別將PID控制、模型預測...

基于EKOA-ELM的壓電型三維力傳感器解耦算法————作者：何祥;劉勇;劉誠;陳思涵;

摘要：針對壓電型三維力傳感器由于結構制造而產生的維間耦合問題，設計了一種基于改進的開普勒優化算法優化極限學習機(EKOA-ELM)的解耦算法。首先，闡述了壓電型三維力傳感器的耦合特性；然后，對壓電型三維力傳感器構建標定實驗進行標定，得出三維力傳感器的測力數據；最后，建立極限學習機非線性解耦模型，并利用混沌Cat映射與基于余弦規律變化的收斂因子對KOA(Kepler optimization algori...

基于PSO-LSTM的碳纖維增強聚合物銑削能耗預測————作者：張華;張福童;鄢威;江志剛;

摘要：碳纖維增強聚合物(CFRP)應用日益廣泛，但由于材料的各向異性、高剛度、高比強度等特性使得其二次加工能耗影響因素較多，難以實現準確的預測。針對上述問題，提出了一種基于PSO-LSTM的CFRP銑削能耗預測方法。首先，基于正交試驗方法設計了在不同進給量和切削速度下纖維取向為0°、30°、45°、75°的CFRP銑削實驗，分析了不同加工參數對能耗的影響；構建了基于粒子群優化長短期記憶神經網絡(PSO-...

多傳感器協同旋轉測量管道內腔截面輪廓方法————作者：解玉成;孫曉;姚良志;于柳;文比強;

摘要：針對軍備制造、航空航天與工程機械等領域內管道零件自由曲面內腔截面的高精度測量，通過對被測管道自由曲面內腔形貌進行分析，在激光測量頭尺寸及測量精度的約束下，提出了一種基于多激光位移傳感器離軸式分布的旋轉組合測量方式，構建了管道自由曲面內腔截面輪廓測量數學模型，針對測量得到的散點數據，將小波閾值濾波降噪與鯨魚優化算法結合起來，提出了一種改進小波閾值濾波降噪方法，通過仿真驗證，對比小波閾值濾波降噪數據標...

基于線結構光的焊縫光條亞像素中心提取方法————作者：楊宏韜;李浩;白昊天;程云龍;李秀蘭;張鵬;

摘要：隨著工業的迅速發展，線結構光在焊縫檢測中的應用越發廣泛，針對線結構光測量中焊縫特征區域曲率變化大引起的光條灰度分布不均勻，從而導致提取中心存在一定偏差的問題，提出一種基于線結構光的焊縫光條亞像素中心提取方法。該方法主要包括初始提取和精細提取兩個階段，在圖像預處理的基礎上，采用骨架細化法對光條中心初始提取；在精細提取階段，利用Hessian矩陣求解其絕對值最大特征值對應的特征向量確定初始中心法向，最...

2T1R印花定位雙模式并聯機器人機構設計與分析————作者：王琰;郭飛飛;梁俊僑;閆剛;張楠;劉偉;

摘要：針對目前紡織印花重復疊印次數多時，印花裝置重復定位精度不高的問題，提出一種新型的雙模式2T1R并聯定位機器人機構。通過機構完全解耦的特性設計該機構各部分支鏈的結構，用螺旋理論求解機構的運動螺旋系以分析機構的自由度，利用閉環矢量法建立機構的運動學逆解方程，用MATLAB求解運動學逆解和正解，對比Adams虛擬樣機的運動學仿真結果，驗證所建立運動學方程的準確度。利用ANSYS分析機構的承載能力。結果表...

無鐵芯永磁同步直線電機溫升特性與定位精度研究————作者：梅智發;朱繼元;盧飛泉;代宣軍;

摘要：針對雙軸直線電機模組工作時溫度升高導致定位誤差增大的問題，通過計算導熱系數、等效比熱容及對流換熱系數等，確定無鐵芯永磁同步直線電機溫度場仿真分析所需熱參數。將繞組損耗作為溫度場熱源，經電磁場-溫度場-結構場的耦合仿真分析，得到仿真模型的穩態溫度與熱變形。對關鍵零件移動臺和大理石底板的取點溫升和變形量采用最小二乘法擬合，得到相對應曲線函數。通過實驗獲得兩零件實際溫度，與仿真結果相比，相對誤差分別為3...

基于LMedS的WTLSD擬合平面算法研究————作者：任永強;臧昌禹;胡長路;

摘要：針對實際點云數據中存在的噪點與缺陷對擬合平面時帶來的影響，提出一種基于最小平方中值算法(least median of squares, LMedS)與距離加權總體最小二乘法(weighted total least squares based on distance, WTLSD)相結合的平面擬合算法。通過最小平方中值算法初步去除點云中的噪點，并基于距離構建初始權重矩陣，利用距離加權總體最小二乘...

基于光軸法的深孔零件軸線直線度的測量研究————作者：趙富;王健;王少鋒;安俊峰;王國強;

摘要：針對深孔管材測量精度的問題，基于光軸法測量原理，提出一種自主爬行裝置輔助的測量方法。首先，采用兩端點連線(two-point line, TPL)算法對內孔基準軸線進行粗定位，基本確定基準軸線的位置；其次，利用最小二乘(least squares, LS)算法將粗定位后所測得的內孔各截面數據進行擬合，精準定位其基準軸線；最后，結合最小包容區域(minimum enclosing region, M...

永磁同步電機并行可切換式模型預測控制研究————作者：劉濤;趙晴晴;俞亞偉;習金玉;趙寶山;侯瑋杰;

摘要：傳統模型預測控制策略基于固定的控制周期與預測尋優結構，難以實現電機系統的動態-穩態性能綜合優化。針對這一問題，提出了一種基于多核并行計算架構的可切換式模型預測控制策略。該方法通過分析兩種經典模型預測控制策略在預測尋優過程中的數據依賴關系，構建具有不同控制周期、不同控制策略的微單元，通過設計算法切換策略，實現變結構、變周期控制。在此基礎上，為減少切換過程引起的被控量波動，設計了時序優化策略。相關實驗...

基于并行球形譯碼算法的PMSM多步預測控制————作者：劉濤;婁瀚文;李躍華;李博;

摘要：模型預測控制在近幾十年成為永磁同步電機控制領域的研究熱點，其中多步預測算法相比傳統的單步預測算法，具有更優的動穩態性能。但其尋優過程復雜且計算量大，限制了其在電機驅動領域的應用。為此，針對永磁同步電機驅動系統進行研究，提出了一種基于并行球形譯碼算法的多步預測控制策略。相比于傳統的多步預測，所提控制策略將多步預測過程轉化為最小二乘問題，采用并行球形譯碼尋優策略實現多個分支同時探索。在此基礎上，設計了...

基于Udwadia-Kalaba理論的外骨骼自適應魯棒軌跡跟蹤控制————作者：張名琦;沙連森;史文青;張文彬;黃錕;劉斌;

摘要：為解決外骨骼機器人在外界干擾與模型誤差等不確定因素的影響下存在的軌跡跟蹤控制準確性與穩定性不足等問題，提出一種基于Udwadia-Kalaba(U-K)理論的自適應魯棒軌跡跟蹤控制算法。首先，基于U-K理論相對簡單地建立外骨骼機器人系統的運動方程，快速準確求解系統約束力；其次，針對系統不確定性因素設計自適應魯棒控制器以保持系統的穩定性，并通過仿真驗證了算法的可行性；最后，以基于二自由度外骨骼機器人...

基于分布建模的磁瓦表面缺陷檢測————作者：郭宏;李欣倫;張德華;暢晨呂;焦士軒;

摘要：傳統視覺檢測方法對不同光照條件下的磁瓦表面缺陷檢測精度較低，針對這一問題，提出一種基于分布建模的算法用于分割磁瓦表面缺陷。首先，算法模型使用預訓練模型與蒸餾學習訓練策略，實現學生網絡對磁瓦數據的特征提取；其次，在學生網絡中插入CA注意力模塊和自注意力模塊，以增強特征對正常數據的表述；最后，提出一種自適應特征融合，改善特征數據結構，增加分布的泛化性。實驗結果表明，改進后的算法在磁瓦數據集上的像素級A...

輕量級重參數化的PCB缺陷檢測算法————作者：孫鐵強;于洪健;宋超;肖鵬程;孫奧然;

摘要：針對PCB缺陷檢測中存在的復雜背景干擾性強、模型參數量大和推理時間長等問題，在YOLOv8算法的基礎上進行了改進。首先，在Backbone網絡中，融合SE注意力機制，設計C2f＿RepGhost模塊，代替部分C2f,抑制不相關的背景信息并減少模型的參數量；改進空間金字塔池化網絡，替換激活函數，使特征提取能力更加高效；其次，增加淺層特征融合的Block數目，去除深層網絡，增加上采樣，以提高小目標淺層...

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