基于双目立体视觉的齿轮端面高度测量方法

为了实现齿轮端面高度的高精度非接触式测量,提出基于双目立体视觉的齿轮端面高度测量方法。创新性地使用可滑动固定基线距离的单目CCD相机代替传统的双目相机获取齿轮双目图像。在获取双目图像后,通过双目相机标定实现齿轮图像立体矫正。基于改进的SGBM算法对矫正后的双目图像进行立体匹配,获取视差图和相机坐标系下平面三维坐标点,对上下平面的三维坐标点进行最小二乘拟合,从而获取上下平面的深度信息,上下平面深度相减即可实现齿轮端面高度的测量。使用直齿轮进行了视觉测量实验,实验结果表明,提出的测量系统及方法具有较高的精度和稳定性。     

用于放电等离子体的重频固态纳秒脉冲电源

为提高放电功率、产生大面积等离子体,设计了一种高重复频率纳秒脉冲电源,其基本原理是采用高压截断法产生高压脉冲.选用通断速度较快的碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)产生纳秒级截断,进而可以大幅提高输出脉冲的重复频率;使用8个串联的MOSFET同步工作,以提高输出电压幅值.测试结果表明,该电源输出脉冲的电压幅值可达10 kV,脉冲上升沿约为12 ns,半高宽约为750 ns.负载为5 kΩ无感电阻时,连续运行重复频率可达100 kHz,爆发模式下重复频率可达1 MHz.电源带载能力较强,未击穿时输出电压脉冲波形基本不随电极负载发生改变.该电源可长期稳定工作,产生较大面积等离子体,满足了高重复频率纳秒脉冲放电的需求.     

基于高通量测序技术分析青藏高原风干牦牛肉中细菌多样性

为探究青藏高原风干牦牛肉中细菌菌群的组成和多样性,采用高通量测序技术,分析西藏不同地区风干牦牛肉中细菌菌群的组成和多样性之间的差异。本研究获得西藏那曲、昌都、日喀则、拉萨、山南的有序序列分别为:56869、110798、71633、86532、60861条,OTU数为:1887、1567、2234、6021、2190。在门分类上的优势菌那曲、日喀则、拉萨以及山南组为厚壁菌门和放线菌门,昌都组为变形菌门和厚壁菌门。在科分类上,那曲组优势菌为乳酸杆菌科,昌都组为肠杆菌科,日喀则组为间孢囊菌科,拉萨组为微球菌科,山南组为棒状杆菌科。在属分类上,那曲组为乳酸杆菌属,昌都组为假单胞菌属,日喀则和山南组均为棒状杆菌属,拉萨组为节杆菌属,表明西藏不同地区风干牦牛肉在菌落组成和丰度上有所不同。结果发现风干牦牛肉中既存在对品质与风味形成的有益菌,也存在优势腐败菌以及致病菌。这或与藏区农户对原料肉的前处理以及制作环境有一定关联。该结果可为后续改进风干牦牛肉的制作提供参考,也可为防范食品致病菌及腐败菌危害,提高藏区农户的生产加工卫生安全意识提供借鉴。     

基于多特征匹配的液晶屏字符缺陷检测

目的 为了实现电动滑板车包装前液晶屏字符检测高效、高精度的目标,以及为了解决液晶屏字符中Led段码字体难以精确分割、匹配算法复杂等问题。方法 通过Hough直线检测实现字符区域的位置校正,投影法实现分割字符区域,形态学处理、连通域分析实现各字符的提取,采用BP神经网络模型对字符进行识别,最后通过改进的几何特征检测字符缺线、漏线,灰度特征检测字符亮度不均匀。结果 液晶屏字符实验结果表明,每个字符平均识别时间为0.16s,每个屏幕平均识别时间为0.6s,液晶屏字符缺陷加权识别率为96%。结论 该算法具有较高的可靠性、效率、识别率,解决了液晶屏字符在几何、亮度缺陷下高效、高精度检测实际工程的问题,为同类产品的检测提供了算法经验。     

基于修正J-C和BP神经网络模型的超细晶纯钛动态本构行为

为研究超细晶纯钛在高温、高应变速率加载下的复杂力学行为,建立能够准确描述其动态力学行为的模型,对超细晶纯钛在温度为300~450 ℃,应变速率为2000~3000 s-1下进行了动态冲击实验,获得真应力-真应变曲线。结果表明：在所研究的条件下,真应力-真应变曲线均表现为明显的“双应力峰”特征,晶界处的位错湮灭、重新排列及后续绝热剪切带的形成是两次应力减小的主要因素,流动应力均表现出正应变速率敏感性和负温度敏感性。综合考虑应变硬化、应变速率硬化和热软化效应,提出一种修正J-C本构模型和BP人工神经网络模型,并对两种模型进行了准确性分析。结果表明BP人工神经网络模型能够更好地预测超细晶纯钛的动态力学行为,相关系数可达0.97065,平均相对误差仅为4.63%。     

基于平底铣刀的螺旋锥齿轮齿面加工轨迹规划

针对当前螺旋锥齿轮采用专用机床及刀盘加工时，设备价格高昂且通用性不强的问题，提出采用平底铣刀在通用五轴机床上进行螺旋锥齿轮加工。通过齿轮啮合原理和包络加工原理构建螺旋锥齿轮参数化模型，规划出采用平底铣刀端铣的粗加工轨迹，以及采用平底铣刀侧铣凹凸两侧面的半精加工及精加工轨迹，并对获得的刀具轨迹进行齿面加工仿真。结果表明加工表面相对均匀，能够实现在五轴机床上加工螺旋锥齿轮，提高了大规格或单件小批量齿轮加工的通用性和经济性。     

基于改进MLS的铣齿刀具刃形曲线优化

为提高成形铣齿加工齿轮的齿廓形状精度，从刀具刃形曲线的设计角度入手，提出一种新的改进移动最小二乘法(MLS),以此来设计刀具的刃形曲线，并通过数值仿真和具体实验验证所提方法的正确性。首先，基于成形铣削加工机理，获取刀具理论廓形的数据点；其次，分别采用所提新方法和传统刀具刃形曲线设计方法对数据进行处理，利用MATLAB实现刀具刃形的拟合结果，并得到铣削齿廓余量偏差的整体水平；最后，以圆柱内齿轮加工为例进行实验验证，得到不同刀具加工齿轮之后的齿廓形状，并与理论模型进行对比。结果表明所提方法有效、可行，能够提高成形铣齿刀具刃形曲线的拟合精度，减少齿轮铣削加工之后的齿廓形状偏差。