光纤传感在制造领域应用的分析与思考

智能制造是制造领域的最新发展方向,它是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,具备感知、决策、执行、学习、互联等特征,是先进制造技术、信息技术和人工智能技术的集成和深度融合,其中新型传感技术是实现智能的基础。新型传感技术为产品进化设计、制造工艺优化、产品质量和装备运行状态监测及装备预测性维护等提供可靠的数据来源,在智能制造中具有基础性的重要地位。回顾光纤传感这一新型传感技术局在离散制造、流程制造、重大和高端装备中的应用现状,分析光纤传感技术的特点和在制造领域的优势、光纤传感对推动智能制造的作用,以及光纤光栅传感技术和数字孪生的关系等。在此基础上,重点提出光纤传感技术在制造领域应用中存在的一系列科学问题以及光纤传感的应用原则,指出光纤传感技术将朝着标准化、智能化、网络化等方向发展,同时指出,在今后相当一段时间,光纤传感基础器件研究、面向极端制造环境和高端装备的应用研究以及精准化、微小型化、集成化和CPS融合等的研究乃是光纤传感技术在制造领域研究的主流。     

矿用智能电动阀门关键技术与发展展望

国家近年发布智慧矿山建设指南,作为管路流体控制的关键执行部件,阀门执行器的智能化水平要求也越来越高,智能阀门是计算机科学、电子学、数字信号处理、人工智能等新兴技术与传统的阀门技术的结合。智能阀门将成为近年来阀门发展的趋势,尤其是多传感融合感知、智能化测量控制阀门。传统仪器在体积、功能、功耗等方面都存在一些不足,而智能阀门则很好地解决了这些问题,因此应用范围更为广阔。本文主要是对煤矿用阀门的智能化进行研究,并对未来的发展进行展望。     

浅析传感器技术在汽车智能驾驶中的应用及发展

作为汽车感知控制的核心部件,传感器在汽车中被广泛应用。随着汽车智能驾驶技术向汽车智能化、网联化方向的发展,汽车传感器在环境感知和状态感知方面的应用需求也越来越多,也推动了多种智能传感器技术的发展,本文通过分析汽车传感器的功能、智能驾驶技术的技术等级标准,以及由环境感知、智能决策、控制执行、V2X通信、云平台与大数据和信息安全等技术构成的智能驾驶技术系统,对常见感知传感器在智能驾驶技术中的应用情况和技术特点做了总结,得出了未来汽车智能传感器必将走向摄像头、激光雷达等车载传感器与路侧传感器、高精地图之间的信息共享与技术融合发展的结论。     

序

<正>随着机械装备的集成化、自动化和智能化进程不断深入,智能制造(Intelligent manufacturing,IM)成为制造领域的最新发展方向,它是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,具备感知、决策、执行、学习、互联等特征,是先进制造技术、信息技术和人工智能技术的集成和深度融合,其中新型传感技术是实现智能的基础。     

电动车博弈继续——沈烈初点评近期媒体有关电动车报道

电动汽车最核心技术之一是动力电池,它决定着电动汽车发展的速度与市场接纳程度。普通乘用车与商用车等与电动乘用车、商用车等,最大不同之处,就是汽车动力总成不同。这一核心技术影响整车的研发、制造及售后服务、社会基础建设,是汽车工程与电气工程技术与生产的高度融合,两个行业谁也垄断不了电动汽车的发展与使用。电动汽车最核心技术之一是动力电池,它决定着电动汽车发展的速度与市场接纳程度。从近十余年来电动汽车发展历史来看,     

工业机器人智能化应用关键共性技术综述

"十三五"国家战略性新兴产业发展规划指出:推动基础理论研究和核心技术开发,实现类人神经计算芯片、智能机器人和智能应用系统的产业化,将人工智能新技术嵌入各领域。我国制造业正处于从数字制造向智能制造发展的阶段,工业机器人智能化应用是制造业转型升级的核心技术。首先,通过分析工业机器人在不同行业的应用情况,确定智能化升级的典型技术路线;其次,对涉及的智能感知、位姿估计、柔顺控制及运动规划等技术进行综述分析;最后,以本团队在喷涂、打磨、装配等领域取得的工业机器人智能化应用为案例,分析在人工智能技术与工业机器人应用融合过程中所取得的创新性技术成果,为我国不同行业的智能制造升级提供案例参考和技术指引。     

数字化焊接技术研究现状与趋势

针对焊接技术的数字化,结合互联网络、数字信号处理、传感感知、工业机器人、数据库以及CAD/CAPP等技术在焊接领域的应用特点,归纳分析了数字化电源、接缝跟踪、熔池视觉等焊接装备数字化技术;焊接工艺自动设计、机器人焊接工艺智能规划等焊接工艺数字化技术;焊接模拟仿真技术;焊接物联网络、焊接工艺传感、焊接质量智能评价、焊接生产管理等车间级数字化技术的现状和发展,给出了数字化焊接技术具有功能强大、高效稳定、柔性快速、适应性强、海量数据、扩展性好等显著特点,探讨了数字化焊接技术的主要发展方向,认为智能化焊接单元和数字化焊接车间相关技术将促进焊接技术的快速发展。     

工业装备健康管理及关键功能分析

智能制造对工业装备的发展提出智能设备、智能服务的新需求,以及新型传感技术和信息技术的应用需求,推动工业装备健康管理的发展。文中通过分析装备工业大数据特点及技术框架,针对装备健康管理的感知系统、智能运维、数据应用平台等关键功能进行研究,提出装备健康管理面临的难点和解决方法,并结合典型应用案例介绍,提出装备健康管理的价值挖掘方向。     

[成形过程的数据挖掘与深度学习方法]塑料注射成形智能技术及其应用

总结了当前塑料注射成形的产业需求和技术瓶颈，阐明了未来的发展趋势。根据塑料注射成形特性，提出“注射成形智能制造体系”的科学框架，建立以传感技术、工业以太网及互联网为基础的智能注射成形解决方案。围绕智能设计、智能优化、智能监控及制造数据平台四个层面，总结了注射成形中知识的组织与重用、自主决策与优化、过程感知与检测及云服务等技术，为实现塑料注射成形与新一代人工智能技术的深度融合指出了重要发展方向。     

VR/AR与智能制造:应用领域、核心技术

VR/AR(虚拟现实/增强现实)具有强大的数据可视化和交互性、沉浸性等特点,被誉为一种可以拓展人类感知能力、改变产品形态和服务模式的新兴技术.对制造而言,其改变了产品研发过程中的信息流;为制造过程提供可视化,辅助和扩展空间;有助于在开发过程的早期阶段发现并避免设计错误;减少了物理原型的数量,并为企业节省了时间和成本.在许多智能制造应用中,VR/AR被认为是改善和加速产品和工艺开发的有利工具.阐述了VR/AR在装配应用、维护和培训、产品测评、智能工厂布局、物流和仓储管理5个领域的研究和应用现状,分析了其核心技术和当前面临的挑战,最后给出未来的发展方向.     

智能探路小车的制作

本文介绍的是一种具有集环境条件收集、环境因素判断、远程控制,实现实物采样、环境分析、智能避障、科学勘探、恶劣环境工作灾后救援等功能集一身的智能探路小车。在系统设计方面,该车以arduino为控制核心,以GT-38通讯模块,GT-U7 GPS模块,BT-06蓝牙模块,KB-03传感器模块,温湿度DHT11模块,HC-SR501人体感应模块为感应元件的智能探路小车模型,随着传感技术的发展和进步,智能化探路小车已经向实用化、智能化、系列化等方向发展,智能技术也广泛应用于各个领域。     

电动汽车智能充电桩的设计与研究

针对当前电动汽车续航能力严重不足以及不能及时充电的问题,将电力电子变流技术、智能监控技术、REIP无线射频技术以及CAN总线技术应用到电动汽车智能充电桩的设计与研究中。开展了无人值守的智能电动车充电桩的现实依据和理论可行性分析,提出了一种兼备CAN总线网络通讯功能和无人值守功能的电动汽车智能充电桩的软件设计方法和硬件结构组成方案,把每个电动汽车智能充电桩视为一个智能节点,建立了上位机组态监控和下位机数据采集相互结合的系统整体框架。在组态软件MCGS上对电动汽车智能充电桩的人机交互界面进行了模拟演示试验,并对电池充电过程中的各项参数指标进行了采集与分析。研究结果表明:电动汽车智能充电桩能够快速地为电动汽车充电,并且具备完善的远程通信和监控功能,保证了电动汽车的续航能力。     

基于Lonwoks技术的采集终端的设计

采集终端是智能电网电力远程抄表的重要组成部分。本文描述了运用AVR单片机为核心,结合RS485现场总线技术及Lonworks控制网络技术,实现低压的电力数据的实时或定时的在线自动化采集、数据的存储、信息上传与获取、电能历史数据自动计算等功能的新型智能采集终端。该产品已在南京大学能源管理系统得到成功的运用。     

智能配电网技术在油田智慧矿区建设中的应用

油田矿区智能配电网改造建设是智慧矿区建设的重要组成部分,智能配电网的自愈控制系统是保证矿区配电网实现智能化运行的重要环节,对智能配电网技术的应用及在智慧矿区建设中的基础作用、系统接入方式、数据共享方式和信息互动方式做了较为深入的研究和方案设计。智慧矿区是数字城市与物联网相结合的产物,通过智能计算和感知测控技术的应用,使矿区配电系统与矿区管理、居民服务、公用事业和公众安全等矿区业务所组成的关键基础设施组件和服务相互联,使其更加高效和智能。     

基于物联网的智能家居控制系统研究

随着生活水平的提高,人们希望拥有一个舒适、便捷、安全的家居环境,传统的住宅正向智能化方向转变。在此背景下,设计了一种基于物联网的智能家居控制系统。给出系统结构及工作原理,着重阐述主要硬件及软件的设计。该系统以嵌入式操作系统为核心,采用ZigBee无线通信技术实现信号传输,GPRS通信技术实现系统远程监控,实现了对家居中各种设备的本地与远程控制。测试结果表明该系统运行稳定,数据传输正确率高。将该系统应用于智能家居中,能够使智能家居的控制更加多样化与智能化,对智能家居未来的发展,具有实际应用价值。     

智能视觉传感器及其应用

本文介绍了近年兴起的集图像采集、处理、通讯等功能于一体的智能视觉传感器——智能相机。重点分析了其体系结构、组成模块和关键技术，比较了市场上可见到的几款智能相机。对智能相机技术的主要发展方向，以及智能相机在安防监控、工业检测、智能交通系统和机器人领域的应用作了较深刻的探讨。     

基于自动控制系统的汽车电子技术分析

由于现代的汽车行业在发展过程中越来越强调对现代科技的运用,车辆电子信息技术的普遍运用也导致了近年来车辆领域正处在高速发展态势,汽车行业也将逐步地朝着车辆智能化控制方面转变,以进一步满足社会对车辆日益增长的要求.本章主要通过对车辆电子产品科学技术展开解析,并结合车辆自动控制系统科技在现代车辆生产制作过程中的实际运用展开了...     

智能汽车信息安全技术发展现状与展望

随着智能化水平及车联网技术的不断发展,智能汽车应运而生,被视为能够彻底解决交通拥堵、提高出行效率、减少事故发生率的绝佳方式。科技的发展带来高效与便捷的同时也带来了极大的不安全性,黑客利用智能汽车存在的漏洞实行远程或近程攻击,造成车辆失控、隐私数据泄露等威胁。从智能汽车通信安全、操作系统及应用安全、感知层安全等角度出发,针对各个层面的安全威胁及安全防护技术发展现状进行总结梳理,并在此基础上对智能汽车信息安全技术发展趋势进行展望。     

基于AT89S52教学机器人控制系统的设计与实现

介绍了一种以多种传感器为敏感元件,以AT89S52单片机为控制核心的教学型机器人的控制系统并给出了系统的硬件组成及软件算法。本机器人具有通用性强、控制功能齐全等特点,为单片机、传感器、控制理论及编程语言等课程提供实物模型。     

智能机床发展现状与技术体系框架

智能机床成为机床装备发展的趋势。在介绍国内外智能机床的研究现状的基础上,分析目前智能机床技术研究的三个问题,提出智能机床的狭义和广义定义;给出智能机床的包括人计机的协同性、整体与局部的协调性、智能的恰当性与无止性、自学习及其能力持续提高性、自治与集中的统一性、结构的开放性和可扩展性、制造和加工的绿色性、智能的贯穿性八个智能技术特征;阐述包括以人为中心的人计机动态交互功能、三个基本功能——执行智能功能、准备智能功能、维护智能功能的智能功能特征,以及功能之间的相互关系;建立八个理论与技术的智能机床技术理论框架,包括人计机一体化融合理论与技术、多源信息的感知理论与技术、智能决策理论与技术、智能执行理论与技术、智能维护理论与技术、智能机床综合能力评价理论与技术、智能机床标准化技术、智能机床支撑技术等,形成了智能机床的技术体系框架,同时指出上述内容将随着技术的进步和应用的深入不断充实和丰富。