快递分拣机器人控制系统的设计

为提高快递分拣效率,设计了一种基于OpenMV机器视觉模块的快递分拣机器人控制系统。在这一控制系统中,通过机器视觉技术实现快递件的轮廓识别、定位、扫码及分类,将STM32单片机作为运动控制核心,外接传感器感知机器人的状态,基于串口与机器视觉模块双向通信,实现对放置在地面的快递件进行自动分拣。通过制作样机验证了设计的合理性与可行性。     

基于ASOS-ELM的湿式球磨机负荷软测量方法

针对湿式球磨机在磨矿过程中内部负荷靠专家经验难以准确预测的问题,提出一种基于改进的共生生物搜索(ameliorated symbiotic organisms search,简称ASOS)-极限学习机(extreme learning machine,简称ELM)的磨机负荷软测量方法。首先,利用ELM算法建立磨机负荷软测量模型,运用ASOS算法优化软测量模型的隐含层参数;其次,以筒体振动与振声信号的特征信息构建磨机负荷特征向量,并将其作为软测量模型的输入,将磨机负荷参数作为输出;最后,通过磨矿负荷检测实验和对比分析表明,磨机负荷软测量模型的负荷参数预测准确率较高,泛化能力较强,为磨机磨矿效率的提高及控制优化提供了有益的指导。     

稀土电解槽不同阴极结构的电解特性分析

针对柱式阴极稀土电解槽内电热场分布不均匀,导致电解效率降低的问题。以15 kA大电流稀土电解槽为研究对象,对板式阴极和柱式阴极结构电解槽分别进行三维电热场的模拟,得到两种结构下电解槽的电热场分布云图,并进行对比分析。分析结果表明,板式阴极稀土电解槽结构优于柱式阴极稀土电解槽。然后对板式阴极结构电解槽电极插入深度进行研究,以电极底部到槽底的距离为参数,选取一组合适的数据进行电解过程模拟分析并进行优选,为板式阴极稀土电解槽的结构优化提供理论依据。     

基于DEM的预磨机性能试验研究与分析

本文介绍了一种新型预磨机的结构与工作原理,为了分析磨机的性能,对预磨机几个主要工作参数(转速、填充率、球配)的影响与选择范围进行了分析。通过离散单元法来确定预磨机上述各工作参数对破碎效果的单因素影响,并提出可运用黏结键断裂数作为衡量破碎效果的指标之一;通过对各主要工作参数进行正交试验,得到预磨机在平均粒径下最佳工作参数组合是上层线速度为9 m/s、下层线速度为10 m/s、填充率为30%、球配为0.7,与仿真结果基本一致。     

表面粗糙度对弧齿锥齿轮乏油弹流油膜寿命的影响

以弧齿锥齿轮经磨齿后的齿面为研究对象,根据弧齿锥齿轮磨削原理,求解得到齿面磨削痕迹,并建立了弹流油膜寿命预测方程。在此基础上,分析了表面纹理参数及粗糙度幅值对弹流润滑油膜寿命的影响,并用实验验证了弹流油膜寿命计算模型的正确性。结果表明,表面纹理参数对弧齿锥齿轮副弹流润滑油膜寿命的影响极小,而在计算粗糙度范围内,适量地提高齿轮表面粗糙度将有利于提升弧齿锥齿轮副在弹流润滑阶段的油膜寿命。     

喷涂机喷涂组件的力学分析及优化

以赣州南康的家具市场,人工喷涂的劳动强度大等问题,设计了一种类似数控加工中心的板式家具自动喷涂机。基于喷涂机中的喷涂组件,研究其在实际工况中的受力状态,借助ANSYS软件进行静力学分析,针对分析结果实现喷涂组件结构参数优化设计,通过对齿条的模态分析,得到了齿条前八阶固有频率和模态振型,找出了齿条工作时的固有频率范围,在53.041～919.72 Hz之间,保证喷枪在实际工作中不会因为共振现象而使精度受到影响,对整个系统的振动安全状况也起到防护作用。     

椭圆柔性铰链疲劳失效分析与寿命预测

针对柔顺机构中柔性铰链受到交变对称循环载荷的作用下,使柔性铰链最薄弱处容易产生应力集中,导致柔性铰链疲劳失效问题,以柔顺机构中椭圆型柔性铰链为研究对象,以材料力学中纯弯曲理论为基础,推导椭圆柔性铰链切口处最大集中应力计算公式;利用ANSYS仿真分析,对比验证了计算公式的准确性与可行性;在此基础上,通过引入线性回归方法,建立椭圆型柔性铰链寿命预测模型,既可以预测椭圆型柔性铰链的疲劳寿命,也可以解决疲劳失效问题。通过实例验证了该模型的正确性与有效性,可为其他类型柔性铰链的疲劳失效与寿命预测提供重要参考。     

一种新型精密微定位平台的设计与分析

为了减小微定位平台的寄生运动,提高微定位平台的直线度,采用二级柔顺杠杆机构作为放大机构,以直梁型柔性铰链作为导向机构,设计了一种基于压电陶瓷驱动的新型精密微定位平台。根据虚功原理建立了新型精密微定位平台的理论模型,推导了其放大倍数、刚度的计算公式;采用ANSYS Workbench对新型精密微定位平台进行了有限元仿真分析,并搭建了试验测试系统。试验结果表明:微定位平台的最大行程可以达到68.32μm,放大倍数可以达到2.02,直线度为1.19%～1.42%,误差较小。经比较分析,试验结果与理论值贴合度较高,表明二级柔顺杠杆机构响应速度快、定位精度较高。     

飞秒激光与电沉积复合工艺制备不锈钢超疏水表面及减阻性能EI北大核心CSCD

在远程管道运输过程中,固液间摩擦阻力是一个不容忽视的问题,类鲨鱼结构减阻效率低且制备困难。基于荷叶表面仿生思想,构筑微结构制备超疏水表面,减小摩擦阻力。采用飞秒激光刻蚀与电沉积复合工艺,在不锈钢表面构筑框-锥多级结构,经自组装氟硅烷制备超疏水表面,讨论复合工艺参数对微结构形貌及润湿性能的影响,探究框-锥多级结构超疏水表面减阻。结果表明,利用飞秒激光可获得周期性分布的框结构,随着激光功率的增加,微米框结构内部形成不规则沟壑金属堆积物,且关光延时的增长会产生单侧分布微孔结构,损伤基体整体强度;通过电沉积工艺制备亚微米尖锥结构镍镀层,随着电流密度的增加,镀层微结构形态发生变化,形成亚微米尖锥石结构,表面由疏水转变为超疏水。与激光刻蚀10次自组装氟硅烷涂层试样相比,激光刻蚀与电沉积复合工艺自组装氟硅烷涂层的试样表面接触角由138.6°提高到156.7°,对水和30wt.%甘油的减阻率分别由8.17%、14.38%提高到27.74%、23.69%。将激光刻蚀与电沉积相结合,构筑微纳结构经自组装制备超疏水表面,可为降低管道输运中固液间摩擦阻力提供新的技术途径。     

基于扩展角度控制的改进RRT机械臂路径规划

针对传统的快速搜索随机树(RRT)算法在路径规划的过程中收敛速度慢、路径冗长且在复杂的环境下成功率低的问题,提出了一种改进的RRT路径规划算法。该算法引入基于障碍占空比的扩展角度控制策略,通过父节点附近障碍物分布情况控制新节点的扩展方向,增加算法规划速度的同时保证了算法的成功率。随后通过剪枝优化和二阶贝塞尔曲线对生成的路径进行平滑处理。通过多组仿真结果表明,改进RRT算法与原始RRT算法相比,改进RRT算法生成的路径长度更短,时间更快,扩展角度收敛性更高,规划成功率也有较大的提高。