深松机器人作业环境建模和改进路径规划研究

针对深松机器人深松土壤作业时对室外环境感知能力差,还需要人力驾驶拖拉机进行室外作业的缺点,基于ROS(Robot Operating System)框架下利用SLAM(Simultaneous Localization and Mapping同时定位与建图)和路径规划技术进行高精度室外深松机器人应用研究。阐述SLAM算法和Cartographer算法的原理,根据田地环境需求,选择适用的地图模式,基于ROS框架对本地路径规划和全局路径规划的算法进行了分析和研究,设计研发了基于ROS的深松机器人实验平台,在基于ROS的深松机器人实验平台上进行测试,分析基于ROS框架下各节点之间的话题通信数据流向。实验第一步运用Cartographer算法建立栅格地图,获取地图后,针对不同土壤环境的特点和农作物对土壤主要特征的要求经行分析,研究出两种深松机器人工作模式：大型微耕模式和大型深耕模式;实验第二步基于Cartographer算法提供的地图上进行大型微耕模式的路径规划和大型深耕模式的路径规划的实验,并对不同工作模式的路径规划的算法进行分析。结果表明：Cartographer算法满足室外农田环境下的定...     

切削颤振信号的混沌时间序列识别方法研究

对切削颤振的在线监测识别是提高加工质量的关键技术之一。基于离散动力系统非线性混沌控制理论,以加工过程振动信号为非线性系统输入量,采用嵌入时间序列和关联积分的C-C算法,确定最佳嵌入维数m与时间延迟τ,进而对在线监测获得的离散振动信号进行相空间重构。实施铣削颤振试验,采用上述时间序列分析方法获得颤振产生前后的相图,分析表明相图表现出混沌特性,实现了切削颤振的识别。     

减小表面直波纹的磨削动态特性测试及分析

在对外圆磨床磨削工件的表面直波纹形状和分布情况的研究及磨削过程中对磨削表面质量影响较大的砂轮架模态试验测试的基础上,分析造成表面直波纹的有害频率。建立有限元模型进行数值计算并通过试验数据验证,分析各阶频率相应的振型,讨论减少磨削表面直波纹的方法。为下一步对该砂轮架系统进行灵敏度分析及结构动力修改提供可靠的依据。     

基于面压力传感器的驾驶员疲劳监测方法

为预防交通事故的发生,研究一种基于面压力传感器的无仪器佩戴式驾驶员疲劳识别方法.设计实施一种通过安装在驾驶员靠背上的面压力传感器获取压力信号的试验,将面压传感器时域数据进行频域信号处理,通过心电信号与面压信号的相干函数计算,验证面压力传感器信号中蕴藏心电信号的结论.通过对与心电信号相干系数进行降噪、心率变异性(heart rate variability, HRV)数据处理及数据修正,提取出和心率变异性信号LF值一致的结论.试验结果表明,利用面压传感器进行驾驶疲劳报警是准确的.     

简笔画在中师美术教学中的培训问题初探

简笔画是指运用最简单的线条和最基本的平面图形,抓住所描绘对象的外部特征、动态特征以及神态表情,概括勾画出物象,并适当地运用想象,夸张等等手法,提炼获取对象的精神,使所描绘的对象更为生动,富于美感.     

机械系统中摩擦颤振机理的非线性分析

对一类摩擦颤振中具有代表性的双质体—传输带干摩擦系统的平衡点进行了稳定性分析,利用平均法求得系统纯滑动状态下的近似解析解,并结合数值方法揭示系统的非线性动力学现象,讨论了摩擦颤振的产生机理。通过分析可知,在传输带速度减小的过程中,系统的静平衡状态失稳,出现纯滑动和黏滞-滑动形式的摩擦颤振现象。     

外圆纵磨再生颤振稳定性理论及评价方法的研究

磨削过程中的再生颤振现象是影响工件磨削质量的主要因素之一.基于再生颤振机理,以切入磨再生颤振建模为基础,将外圆纵磨过程简化为多步以磨削接触区为磨削宽度的小切入磨的叠加,建立了工件、砂轮小宽度切入磨动力学模型并对其稳定性进行了研究.在此基础上,探讨了符合外圆纵磨特点的稳定性分析及评价方法,分析了工件主轴转速,砂轮主轴转速,磨削深度和轴向进给速度对稳定性的影响,为外圆磨削颤振抑制提供依据.磨削试验结果与理论分析一致,验证了外圆纵磨再生颤振模型及稳定性理论的正确性.     

基于红外测温原理的转炉下渣检测系统

根据转炉出钢过程中控制下渣量的需要,设计了基于红外测温原理的转炉出钢下渣检测系统:首先使用红外测温系统对出钢注流的温度进行测量,并根据钢水、钢渣在远红外波段红外辐射率具有较大差异这一特性对钢水、钢渣进行区分,实时计算含渣量;在不同的炼钢现场（不同的大气透过率、环境温度、出钢温度等）,钢渣、钢水的辐射率是变化的,因此提出一种标定方法,在一定的使用环境下,对区分钢水、钢渣的温度阈值进行标定;提出一种快速寻找出钢注流边缘的方法,从而完成出钢注流跟踪,避免由于转炉角度变化（注流移动）,造成无法计算含渣量的情况。现场的实验结果表明:该方法能够控制钢包中钢渣的含量,较好满足了钢水炉外精炼的要求。     

基于颤振预报和预测的稳定性控制理论及方法研究

针对由颤振预测控制策略指导的稳定切削控制方法实时动态调整能力差的缺点,综合颤振预报、预测理论,进行了稳定性在线寻优控制理论及方法的研究。基于刀具—工件系统铣削再生颤振动力学模型,研究了考虑系统结构参数(刀具、工件装夹刚度)和加工参数(切削加工参数优化选择)的切削稳定性评价方法,提出了以扩大稳定性区域和稳定最大材料切除率为控制目标的机床稳定性控制方法。形成了以"预报—控制—效果评估—再控制"为步骤的在线监测、智能诊断和实时控制的集成一体化策略。设计并实施了稳定性控制理论验证实验,获得了与理论分析一致的结论。     

基于机器视觉的菌落计数算法研究

针对菌落人工计数的不确定性、效率低等问题，对工业相机、图像处理、特征对比以及计数算法等展开研究。提出了一种基于机器视觉的菌落计数算法。首先搭建一套图像采集系统获取菌落图像，然后利用灰度处理、中值滤波、边缘检测连接、阈值分割、粘连分割、边缘剔除等一系列图像处理方法对菌落图像进行处理，得到菌落的二值化图像，最后根据连通域计数法完成菌落计数，实现客观、快速的菌落计数。通过与人工计数误差对比，计数精度达到了90%，满足了菌落计数的要求。