数据驱动的机床等待过程节能方法研究

为了降低机床等待过程中的能耗，提出了一种实时数据驱动的机床等待时间预测与节能控制方法。首先，建立了射频识别驱动的生产进度评估方法，并以生产进度数据作为输入，构建了基于堆栈降噪自编码的机床等待时间预测模型；其次，依据预测的机床等待时间，提出了机床状态切换方法，以降低机床能耗；最后，通过一个电梯零部件制造车间的案例分析，表明该方法的预测误差仅为4.1%，同时将机床等待过程能耗降低了57%，实现了制造车间的节能减排。     

双频激振下阶梯轴与带V型槽轴低周断裂的可等效性研究

针对双频激振下阶梯轴的低周断裂问题,研究阶梯轴与带V型槽轴的等效性以简化问题。设计了铝合金阶梯轴和带V型槽铝合金轴的双频激振等效实验,利用有限元软件,对实验中的模型进行比较分析,在此基础上提出等参数建模法:通过有限元建模,对两种模型重点考察的局部特征进行分析比较,调整模型的尺寸参数,筛选出能够彼此近似等效的模型。利用等参数建模法,得到应用于所搭建的双变频激振器的等效建模表,根据等效建模表,可查找到基于双变频激振器,一定误差范围内能够彼此近似等效的铝合金阶梯轴和带V型槽铝合金轴。     

高压浸渗法制备双颗粒金刚石/铝复合材料的热膨胀性能北大核心

近年来,随着电子设备散热需求的增加,金刚石/铝复合材料作为新一代导热金属基复合材料逐渐进入人们的视野。热膨胀性能是衡量电子封装材料与半导体材料匹配性的重要指标。采用高压浸渗法,在120目的粗颗粒金刚石中添加细颗粒提高金刚石的体积比,探究双颗粒金刚石对金刚石/铝复合材料热膨胀性能的影响。结果发现:双颗粒金刚石/铝复合材料具有更高的金刚石体积比,添加的细颗粒越小,热膨胀系数越低,低至6.885×10^(-6)K^(-1),更接近半导体材料的热膨胀系数;细颗粒金刚石的添加不仅提高了金刚石的体积比,同时也增加了复合材料的界面数量,增多了界面热阻,影响铝基体与金刚石之间的热量传导。     

基于双掩模图像差影的工业产品表面缺陷检测

针对利用图像差影法进行缺陷检测时易受配准精度和产品制作过程扰动的影响,以及单掩模算法难以检测不同类型缺陷的问题,结合工业产品表面缺陷,提出基于双掩模的图像差影策略.通过分别提取模板图像和待测图像的边缘并作膨胀处理得到双掩模即模板掩模和待测掩模,双掩模进行融合处理后分别与模板图像和待测图像做卷积,再采用差影法进行缺陷检测.实验证明:该方法能精确检测出多类表面缺陷,且满足实时要求.     

基于单位四元数的Stewart 机构姿态工作空间研究

以单位四元数描述刚体的姿态,避免了欧拉角描述刚体姿态的奇异性问题,推导出Stewart 机构 处于给定位置时的姿态奇异表达式．提出了该机构处于给定位置时的非奇异姿态工作空间概念及其算法, 并 以非奇异姿态工作空间边界曲面的最小内切球作为实际姿态工作空间,以该球半径大小作为衡量机构处于给 定位置时的实际姿态能力的性能指标．给定该机构的具体结构参数,描述了该机构处于某给定位置时的非奇 异姿态工作空间,并进一步描述了在机构“初始姿态”的位置工作空间内实际姿态能力随位置不同而变化的 情况．     

多智能体强化学习的机械臂运动控制决策研究

针对传统运动控算法存在环境适应性较差,效率低的问题。可以利用强化学习在环境中不断去探索试错,并通过奖励函数对神经网络参数进行调节的方法对机械臂的运动进行控制。但是在现实中无法提供机械臂试错的环境,采用Unity引擎平台来构建机械臂的数字孪生仿真环境,设置观察状态变量和设置奖励函数机制,并提出在该模型环境中对PPO(proximal policy optimization)与多智能体（agents）结合的M-PPO算法来加快训练速度,实现通过强化学习算法对机械臂进行智能运动控制,完成机械臂执行末端有效避障快速到达目标物体位置,并通过该算法与M-SAC（多智能体与Soft Actor-Critic结合）和PPO算法的实验结果进行分析,验证M-PPO算法在不同环境下机械臂运动控制决策调试上的有效性与先进性。实现孪生体自主规划决策,反向控制物理体同步运动的目的。     

生物医用多孔钛及钛合金激光快速成形研究进展

多孔钛及钛合金具有良好的生物相容性和与人骨更匹配的力学性能,是人体理想的替代材料,因此其制备技术及相关性能研究引起了广泛关注。激光快速成形是一项先进的制造技术,在制备生物多孔金属材料时具有独特的优势。介绍了激光快速成形的工作原理和技术特征,根据成形工艺特点简要回顾了4种代表性激光快速成形技术(选择性激光烧结、选择性激光熔化、激光近净成形和激光立体成形)的国内外发展现状,并重点论述了这几种技术在制备生物医用多孔钛及钛合金方面的最新研究进展,最后指出了今后在该领域的主要研究工作。     

矩形脉冲激励下悬挂减振系统易损件冲击特性

以考虑易损件2自由度悬挂系统为研究对象,研究矩形波脉冲激励下易损件冲击响应特性。建立矩形波脉冲激励下系统无量纲动力学方程,利用4阶龙格-库塔法对易损件冲击响应进行数值分析,讨论系统悬挂角、频率比等参数对易损件位移和加速度响应的影响规律。算例分析表明,随着系统悬挂角的减少,响应周期延长,易损件加速度响应幅值减少;易损件响应对低频区域较为敏感,增加频率比,能有效抑制冲击响应幅值;随着无量纲脉冲幅值的增加,易损件冲击响应幅值增加。研究结果可为2自由度悬挂系统的设计提供理论依据。     

基于融合特征的SURF配准算法

SURF算法是一种尺度不变、旋转不变且鲁棒性良好的配准算法,但其丢失了图像的颜色特征,因此对于彩色图像的配准效果不佳。为此,提出了一种基于融合特征的SURF配准算法。该算法首先利用彩色图像的颜色不变量和DLBP纹理特征构造融合特征灰度图,并提出了一种基于彩色图像颜色直方图的自适应方法来调节融合特征的权重;然后,利用SURF算法在融合特征灰度图上进行特征点的提取与匹配;最后,使用改进的RANSAC算法去除误匹配点。实验结果表明,对于彩色图像,此算法有效地增加了提取的特征点数,并加快了配准速率。     

折臂稳定性分析

解折臂俯角对折臂横向载荷和轴向载荷以及弯矩的影响,基于弹性力学理论对擦窗机折臂进行分析,导出折臂所受轴向载荷和横向载荷以及弯矩与俯角变化的理论公式。针对折臂式擦窗机进行理论分析,计算出实际受力,并进行相应的计算,建立擦窗机折臂的三维模型,利用ANSYS有限元软件对所建模型进行求解分析,对折臂静态状态进行分析得出结果。对两种方法得出的结果进行分析比较,结果表明该方法合理可靠,得出了折臂稳定性的结论。