孔系钻削振动信号特征波动可视化研究及其应用

为解决工程应用中切削参数一致的孔系加工质量一致性评估的难题,提出了一种基于振动信号特征波动可视化的聚类分析方法。首先采用振动传感器监控孔系钻削过程,提取各孔振动信号小波包能量谱和高阶统计量特征;然后利用雷达图得到各孔振动信号特征矩阵分布图,提取信号特征雷达图多边形重心特征;最后采用模糊C-均值（FCM）算法对雷达图平面重心点集进行聚类分析。理论分析结果与人工检测结果对比表明：该方法可直观呈现孔系钻削质量分布情况,简便、可靠地实现孔系钻削质量的一致性评估。     

基于产品核心零件的模块划分方法

为实现复杂机械产品的模块化设计,提出了一种以产品重要零件为核心的模块划分方法。首先,引入图论概念,构建机械产品各零件间的结构关系与功能关系图;然后采用"节点删除"测度算法寻找关系图中的关键节点,结合产品设计先验知识确定产品的重要零件;最后以重要零件为核心,根据一般零件与重要零件间的结构与功能关系确定其从属性,形成产品模块划分方案。并结合非开挖水平钻机动力头装置模块划分的应用实例,验证了该方法的有效性。     

基于边缘特征与HSI色彩特征的胸环靶弹孔识别

为解决胸环靶纸图像弹孔准确快速识别问题,提出结合弹孔边缘特征与色彩特征的胸环靶弹孔识别方法。采用形态学边缘检测算法确定胸环靶图像边缘,进行边缘图像增强处理,提高边缘图像与背景的对比度,提取弹孔区域色彩特征数据,实现胸环靶纸图像中弹孔识别。实验及计算分析结果表明：这种方法能准确从一次成像的胸环靶纸图像中进行弹孔提取,还能在一定程度上减少自然环境下光照、灰尘、振动对靶面图像造成的噪声、畸变影响。     

HSI颜色空间下的直线导轨表面缺陷检测方法

为解决直线导轨表面微小缺陷受背景纹理影响、无法准确检测的问题,提出了一种HSI颜色空间下的直线导轨表面缺陷视觉检测方法。将直线导轨表面图像由RGB空间转换到HSI空间,得到色调、饱和度和亮度的分量图;采用主成分分析法对各分量图像进行降维,建立混合灰度模型;利用粒子群算法优化其相应的加权系数;通过阈值分割完成缺陷检测。实验及计算结果表明,相比RGB空间的缺陷提取,该方法能准确检测出常见的直线导轨表面四种类型缺陷。     

基于Plant Simulation的路灯杆件生产线产能优化方案研究

针对路灯杆件生产线由于制造工序较多而导致产能提升难度较大的问题,提出了一种基于Plant Simulation的路灯杆件生产线产能优化方案。首先,基于工厂调研数据建立路灯杆件生产线数字化模型,并验证其准确性;然后,在该模型基础上通过仿真实验分别确定了使产能最大化的缓存区位置、容量和处理工站位置、数量;最后,设计了层级仿真实验方案,分析缓存区及处理工站对产能的综合影响,得到的组合配置方案在生产线模拟运行中可实现产能最大化。     

基于无标定视觉伺服机器人的运动物体跟踪

介绍机器人视觉伺服的一般原理,然后选取图像的全局特征描述子-图像矩来描述图像的特征信息,推导出基于图像矩特征的图像雅可比矩阵,并按李雅普诺夫稳定性方法推导出模型无关的无定标视觉伺服控制律.最后通过运动物体轨迹跟踪的仿真试验,验证了摄像机固定和eye-in-hand两种结构下算法的正确性和有效性.     

一种判别空间两线段干涉的快速算法

在多机械手系统中 ,机械手各杆状关节相互之间在运动过程中极易产生机械干涉 ,快速判别两杆状物体互相产生机械干涉的算法对多机械手系统的动态任务规划具有十分重要的意义。一般的研究方法都是把杆状物体简化为空间线段来进行分析和计算他们之间的距离或者具体的交点位置。实际上 ,判断两空间线段是否产生干涉只需要知道两线段是否存在交点 ,而不需具体计算交点的位置以及两空间线段之间的距离 ,就可判别其干涉状态 ,基于此本文提出了一个极为简单的计算方法 ,该方法利用解析几何中的理论 ,提出了几个基本定义 ,将空间的两杆状物体抽象为线段 ,然后投影到笛卡尔空间直角坐标的三个直角投影面 ,通过一些简单的加减乘除计算 ,就可判别两线段干涉状态。     

多关节凿岩机械手快速定位方法

凿岩机器人在工作时,完成的任务是随机的,它每1只机械手具有6个转动关节和3个移动关节。在定位时,其运动学逆运算过程相当复杂,对满足实时控制的需要,必须实现快速逆运算。作者在分析凿岩机器人钻臂结构的基础上,利用钻臂的双三角支架的空间平移性能,根据各关节变化所引起的钻臂端部位姿的变化,综合机器人学中运动学知识,建立一个专家系统,采用拟人化的方案－“先定点,再定位姿”,解决凿岩臂的快速定位问题,以实现描述各关节位置的变量的快速逆运算。根据实际工作情况,首先使钻臂的端点与目标定位点重合,求解出相应的关节运动变量的值,然后把凿岩机械手看作闭链机构,再选择相应的运动关节确定钻臂的空间位置,从而简化了计算的难度,可快速、精确地求解机械手的各关节变量值。     

工程机械履带行走装置快速设计系统研发

为了缩短工程机械履带行走装置开发设计周期,提高企业对市场的快速反应能力,以Visual Studio 2005为开发工具,Pro/E4.0为开发平台,应用二次开发技术、参数化技术、数据库技术、模块划分技术和推理技术,开发设计出了工程机械履带行走装置快速设计系统。该快速设计系统能够自动的生成符合客户需求的工程机械履带行走装置模型,减少了设计人员的工作量,缩短了履带行走装置开发设计周期,具有一定的实际应用价值。     

钻削声发射信号高阶谱研究及应用

为解决批量钻削工序质量检测问题,采集各工步加工过程声发射监测信号,提出一种基于声发射信号高阶谱分析的批量钻削质量检测方法。基于统计意义上正常钻削过程声发射信号符合高斯分布的假说,对采集的信号进行小波包消噪后,计算批量钻削工步信号的双谱切片,描述信号偏离高斯分布的程度,并分析其与钻削加工工步质量的映射关系,实现钻削加工工步质量检测。实验及分析结果表明:基于声发射信号双谱切片提取的信号特征可有效辨别批量钻削工步中的质量不合格品。