综采工作面人-机-环境系统可靠性分析

从综采工作面人-机-环境系统入手,阐述了人-机-环境系统的故障机理和系统运行机制,探讨了综采工作面人-机-环境系统单元的有效计算方法及综采工作面设备系统的可靠性.     

金属地下矿山矿井通风系统存在的问题及采取的安全技术措施

矿井通风系统是矿井生产系统的重要辅助系统,其可靠性高低对矿井生产和安全管理有着直接的影响。将安全人机工程学用于矿井通风系统的可靠性的研究,就是从安全的角度和以人机工程学中的安全为着眼点来研究矿井通风中人、机、环境三个子系统各自的特点及相关性,并给出了矿井通风人-机-环境系统可靠性的定义和数学模型;同时,对金属地下矿山矿井通风系统存在的问题及采取的安全技术措施进行了详细阐述。     

基于加工成本最优化的冷镦机送料机构公差优化

以加工成本最优化为目标,根据公差-加工成本的关系模型以及机构性能可靠性的约束条件,推出冷镦机送料连杆机构公差优化的数学模型,结合随机模拟方法和遗传算法对该优化模型进行计算求解,并通过实例分析与计算,验证了优化模型以及求解方法的可行性.     

间隙系统动力学研究进展

转子系统的正常运转需要合适的间隙,制造和安装误差以及使用过程中的磨损,使得转子系统中的间隙发生变化,影响机械系统的正常运转,因此间隙系统研究非常重要。介绍了连续接触模型、分离-接触的二状态模型、接触-分离-碰撞模型3种含间隙机构的代表性建模方法,分析了不同模型的适用情况及优缺点,并对各模型的求解方法进行了总结,概述了国内外具有代表性的间隙机构动力学实验及其取得的成果,最后总结了现阶段的主要研究内容并对今后的研究进行了展望。     

面向人机协作中的安全物理交互仿真分析

以协作机器人Baxter为研究对象,面向人机协作中安全物理交互问题,提出利用Simscape Multibody工具箱建立协作机器人Baxter与人进行物理交互的仿真环境.针对人机协作任务中的安全物理交互问题,建立线性弹簧-阻尼系统用于模拟和计算人机协同任务过程中的接触力;利用计算力矩控制器和机器人逆动力学前馈实现机器...     

基于遗传算法的数控磨床可靠性优化分配技术研究

可靠性设计是保证产品质量的重要环节,可靠性分配是可靠性设计的主要内容,可靠性指标分配受到成本的制约。数控磨床是精密制造系统中最后一个加工设备,其可靠性的高低对加工质量和生产效率有重要影响。为了确保数控磨床在一定的系统可靠性水平下成本最低,提出了可靠性优化分配技术。建立了数控磨床的可靠性优化分配模型,利用遗传算法对数控磨床的各个子系统进行可可靠性指标分配,并将分配后的成本与现有数控磨床的成本进行了比较,结果表明:总成本可以降低3.7%,优化效果明显;该方法可以应用在数控磨床的可靠性设计中,也可以为其他类似机电产品的可靠性设计提供参考。     

人机工程学与热处理环境保护

本文概述了人机工程学的研究目的和研究内容，提出了将人机工程学与热处理环境保护结合起来进行研究的新方法，探讨了人机工程学在热处理环境保护上的应用。研究表明，运用人机工程学理论，加强对热处理生产中人-机-环境的人机系统研究，使热处理生产环境协调统一，人机功能合理分配，不仅有利于热处理环境保护，而且能提高热处理生产效率，推动热处理行业的技术发展．     

基于MAS的动态协同可重构单元制造系统研究

动态多变的生产环境对制造系统的自适应性提出了越来越高的要求,单元制造系统能够以单元的形式重构,形成以信息为主、与批量生产无关的制造联合体(虚拟制造单元)以快速响应外界的变化需求.文章论述了单元制造系统国内外研究现状,建立了单元制造系统的体系结构模型.在分析制造系统控制结构的基础上,提出了基于MAS的单元化制造系统协同控制结构,该结构具有分层、分散及协调控制的特点,保证了系统柔性且易于实现全局优化.建立了基于CORBA的MAS可重构单元管理软件体系结构,松散偶合的软构件技术易于实现制造企业现有车间层管理软件系统的扩展和升级.     

三辊数控卷板成形过程有限元模拟系统研究

为配合卷板设备数控系统的研制和对卷板工艺过程进行优化,建立了三辊数控卷板成形过程的弹塑性大变形接触问题的有限元模型系统.系统研究了卷板过程的机理,建立了卷板模拟的弹塑性大变形有限元方程,研究了系统中单元的选取,接触边界条件的处理.根据该模型可对卷板过程中各几何控制参数和成形结果之间的关系进行精确计算.在此基础上开发了相应的有限元程序.计算实例证明了该系统的精确性和可靠性,为制定和优化卷板工艺过程提供了依据.     

3-PUU并联机构的多目标可靠性优化设计

以提高并联机构多目标优化设计结果的可靠性为目的。首先根据性能评价指标构建3-PUU并联机构多目标优化设计模型,利用试验设计(DOE)和多目标优化算法(NSGA-Ⅱ)进行确定性多目标优化设计。然后分析量化3-PUU并联机构在设计制造中所涉及到的随机不确定性因素,利用6 Sigma设计(DFSS)方法进行6 Sigma可靠性分析以及考虑随机不确定性因素的6Sigma优化,建立一种有效的考虑不确定性的3-PUU并联机构多目标可靠性优化方法。研究结果表明,考虑不确定因素的多目标优化设计方法得到的优化结果可靠度更高,更加符合实际工程需求。     

融合门控循环和残差单元的车间能耗预测北大核心

为实现离散制造车间能耗精准预测,进行生产过程低碳优化,提出了一种融合双向门控循环单元和残差单元的能耗预测方法。首先,采用门控循环单元挖掘数据的时序特征,并引入双向结构,增强数据间时序关联信息的提取;其次,纵向叠加融合多个残差单元降低了训练过程中样本数据的特征损失,防止模型性能退化;最后,使用某航天离散制造车间36480条、具有761个特征的数据集进行实例验证,实验结果表明,相较于多层感知机、双向门控循环单元、卷积神经网络模型、双向门控循环单元-卷积神经网络模型、门控循环单元-残差单元模型,所提方法能更加有效地实现离散制造车间能耗预测。     

基于改进FAHP的数控机床液压系统可靠性分配研究

工业制造领域内,液压系统一直都是数控加工中的重要单元。因其在可靠度分配中具有可定量定性的特点且受多因素、多层次的影响,采用改进的模糊层次分析法（FAHP）,综合考虑后确定影响液压系统的6个因素,通过建立三标度法评判规则,确定模糊一致性矩阵,构建模糊层次结构模型。在MATLAB中对改进后的FAHP模型进行程序编写,导入专家数据,计算并确定各对象层单元对于目标层的综合权重,根据所确定权重对液压系统进行可靠性分配,为数控机床液压系统设计和可靠性研究提供了新的思路。     

新型全自动棒材打捆机的研究

在研究国内外多种打捆机的基础上,提出一种新型全自动棒材打捆机。介绍该打捆机机、电、液子系统的结构和工作原理。该打捆机中,采用基于西门子300系列PLC的模块控制系统,不但保证了打捆的速度和可靠性,而且具有良好的人机交互性;液压系统高效节能,液压元件分布于整机结构的表面,易于装卸检修。     

基于绿色制造的切削机床-车间系统降噪研究

机床-车间系统是切削制造过程的基本生产单元，是实施绿色制造很关键的一环，从广义的角度看运转噪声和切削噪声都是机床噪声的一部分，基于绿色制造的机床-车间系统降噪关键在于降低机床噪声。本文对切削机床-车间系统的噪声特性进行了分析；总结了机床设计和制造（改造）过程中一些降低机床运转噪声的措施；提出了用调度等方法降低系统的切削噪声；并进行了实例分析。     

人机协作中人体运动预测方法研究综述北大核心

当今世界制造业智能化发展趋势下,产品制造过程愈加重视机器人的使用和柔性化生产,轻量灵活的协作机器人与人进行协同作业能有效提高工作效率,实现人与机器的优势互补。但人机协作的开放环境中,动态障碍物如人的运动轨迹具有时变性和不确定性,为了使人与机器人的协作过程更安全、流畅,机器人需要感知人类同伴正在进行的动作,预测人体下一步的运动轨迹,并相应地进行自己的运动规划。具体来说,机器人具备早期预测的能力很重要。为了保证人机共享时空下操作人员的安全,使人与机器更高效地协作,介绍了近年来国内外学者针对人机协作安全策略中人体运动预测方法的研究状况,并对其发展趋势和下一步的研究方向进行探讨。     

CNC集成制造过程协同仿真模型及应用技术研究

针对CNC集成制造过程复杂、动态、迭代的特点,采用分层混合建模策略构建了CNC集成制造过程协同仿真模型,并设计了仿真单元;考虑到各过程之间的兼容性、集成性,采用基于模型字典和模型结构相结合的面向对象的模型表示方法对各仿真对象进行规范化表示。最后以曲轴工件为例,采用组态软件开发了曲轴CNC集成制造协同仿真系统,实现了曲轴工件加工过程、检测过程、质量监控的多模式窗口协同仿真运行,有效实现了各仿真单元模型及文档的共享和互操作,使用过程采样数据对仿真模型进行训练和测试,为工艺方案的寻优提出可供借鉴的依据,为集成制造过程的优化提供理论依据。     

基于分解协调的大型生产线能力配置仿真优化

将大型生产线能力配置仿真优化问题转化成具有递阶结构的大系统资源优化问题,以最优化设备投资成本,建立了具有系统产能(产出率)约束的分解协调优化模型。该模型给出生产线的分解方法,建立了针对大型生产线的分解协调算法框架,提出了一种基于仿真统计量的子系统单元输入修正方法和约束协调机制,并给出子系统单元的优化方法;根据算法框架,给出了分解协调优化方法,通过算例求解验证分解协调优化方法的有效性及处理大型生产线能力配置问题的高效性。     

小型Delta机器人理论建模及抓取实验研究

人机协同操作是机器人研究的热点。基于自主搭建的用于人机协同操作的小型Delta并联机器人,对其进行了系统地理论建模及抓取实验研究。建立了系统的运动学约束方程,推导出机构的运动学正逆解方程,并在此基础上利用虚功原理建立系统的简化动力学模型。在工作空间内对末端进行抓取轨迹规划。为检验系统的可行性,搭建实验系统进行抓取实验研究,实验结果表明了该小型Delta机器人系统的可行性,为后续人机协同操作奠定理论和硬件基础。     

基于模糊重心评判的人-机-环境系统安全性的模糊综合评价

文章采用了多级模糊综合评价方法对人-机-环境系统在多因素影响下的安全性进行了评价.评价过程中通过采用模糊重心评价方法,保留了所有的系统安全评价信息,且通过重心分配,突出重要的评价项目.评价结果直观地反映了实际情况,且便于评价和比较.     

虚拟焊接制造系统集成仿真方法

通过对焊接生产系统进行建模和仿真研究,基于虚拟制造技术提出虚拟焊接制造系统及其集成仿真模型的实现框架和建模方法;结合CAD(计算辅助设计)、CAE(计算机辅工程分析)、VR(虚拟现实)和离散事件仿真技术,对虚拟焊接制造系统的总体流程和系统的设计与布局、焊接专机及其它设备的选择和优化、焊接生产过程的静态与动态仿真、工艺参数优化和投资前的生产分析等主要环节进行了研究;通过具体实例详细论述和分析了构建虚拟制造系统的集成仿真方法,阐述了虚拟焊接制造系统仿真的关键问题,该方法为实际生产系统提供了有效分析工具,并用于指导生产实践。