轻质多材料重载自动引导车总成优化设计

自动引导车（AGV）在智能制造高速发展的过程中逐渐呈现大型化、重载化的趋势,关键承载部件的优化设计能够显著降低重载AGV的重量及运行时的能耗,直接降低其制造及使用成本。本研究使用碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）作为轻质材料,针对80 t级标准平台AGV关键承载部件从材料到结构进行总成优化设计。首先,使用双向渐进结构法（BESO）拓扑优化车架及舵轮安装板,采用单元灵敏度过滤技术消除细小的分叉结构,得到了适合实际制造的优化结构。然后,制备不同层数及编织方向的CFRP试样,进行拉伸及面内剪切实验,获得CFRP的力学性能参数。随后,优化复合材料层合板的铺层角度,仿真结果表明,复合材料优化后的铺层角度为[–12/33/55/–68]（从下至上铺层角度依次为–12°、33°、55°、–68°）,使多层材料面内最大Mises应力和位移分别降低了25.79%和9.95%。最后,针对车身进行有限元分析。研究结果表明：优化设计使重载AGV重量明显降低,新结构在未大幅提升最大Mises应力与位移的前提下,总重量降低21.79%,其中,舵轮安装板采用角度优化后的CFRP铺层组,其重量仅为优化前的8.83%...     

轻质多材料重载AGV总成优化设计

自动导引车（Automated Guided Vehicle,AGV）在智能制造领域的高速发展过程中逐渐呈现大型化、重载化的趋势,关键承载部件的优化设计能够显著降低重载AGV的重量及运行时的能耗,直接降低制造及使用成本。使用碳纤维增强树脂基复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP）作为轻质材料,针对80t级标准平台AGV关键承载部件从材料到结构进行总成优化设计。使用双向渐进结构法（Bi-directional Evolutionary Structural Optimization,BESO）拓扑优化车架及舵轮安装板,单元灵敏度过滤技术消除细小的分叉结构,得到了适合实际制造的优化结构。然后,制备了不同层数及编织方向的CFRP试样,进行拉伸及面内剪切实验,获得了CFRP的力学性能参数。随后优化了复合材料层合板的铺层角度,仿真结果表明,复合材料优化后的铺层角度为[-12/33/55/-68],使得多层材料面内最大Mises应力和位移分别降低了25.79%和9.95%。最后,针对车身进行有限元分析。研究结果表明：优化设计使重载AGV重量明显降低,新结构在未大幅提升最大应力与位移的前提下,总质量降低21.79%,其中舵轮安装板采用角度优化后的CFRP铺层组,质量仅为优化前的8.83%。模态分析表明,新结构的前六阶特征频率在核定工况范围内随着载荷增加呈减速下降的趋势,满载情况下在61.95~109.75Hz之间变化平稳。为实现重载AGV的低能耗、轻量化以及低成本制造提供一定的参考。     

基于MATLAB的移动物体检测

MATLAB软件是常用的图像处理软件之一,其图像处理工具箱包含图像增强、图像几何变换、图像分割等函数,用户可根据需要编写函数。本文基于MATLAB对固定摄像头拍摄的视频进行处理,把视频中相对移动的物体用彩色的框标注出,最终输出一个AVI视频。该算法运用图像增强、形态学操作、图像差分法,能快速准确标注出移动的物体及其移动轨迹。