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双丝杠进给系统滑模控制与同步误差仿真分析 被引量：1
1
作者 许向荣 朱培元 +2 位作者 姜洪奎 赵佳佳 于翰文 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期212-216,221,共6页
为了解决双丝杠进给系统同步控制误差过大的问题,建立双丝杠进给系统的机电耦合仿真模型,并且基于自抗扰控制理论中的跟踪微分器与滑模控制理论,设计了基于跟踪微分器与改进趋近律的滑模控制器,以减小因切换滑模面而产生的抖振现象;其次... 为了解决双丝杠进给系统同步控制误差过大的问题,建立双丝杠进给系统的机电耦合仿真模型,并且基于自抗扰控制理论中的跟踪微分器与滑模控制理论,设计了基于跟踪微分器与改进趋近律的滑模控制器,以减小因切换滑模面而产生的抖振现象;其次,为解决两根丝杠因制造装配等产生的工艺误差导致的扰动问题,在采用同步控制的基础上,两根丝杠均采用了基于跟踪微分器与改进趋近律的滑模控制器,大幅度地降低了两根丝杠的同步误差;最后进行了MATLAB/Simulink建模与仿真分析,仿真结果表明采用基于跟踪微分器与改进趋近律的滑模控制策略相比传统滑模同步控制策略和P-PI同步控制策略,对同步误差的抑制效果要更好,工作台运动更加稳定。 展开更多
关键词 双丝杠 滑模控制 同步控制 跟踪微分器
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基于点云维度转换的双优化层手眼标定方法 被引量：1
2
作者 陈琳 付钰 +1 位作者 王龙友 潘海鸿 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期185-189,共5页
为提高点云相机与机器人坐标转换精度,提出一种双层Levenberg-Marquardt优化(D-LM)算法标定点云视觉系统和机器人的手眼关系。根据点云成像特点提出采用同心圆标记物代替棋盘格标定板,推导出2D-3D维度转换的标记物中心提取算法。利用欧... 为提高点云相机与机器人坐标转换精度,提出一种双层Levenberg-Marquardt优化(D-LM)算法标定点云视觉系统和机器人的手眼关系。根据点云成像特点提出采用同心圆标记物代替棋盘格标定板,推导出2D-3D维度转换的标记物中心提取算法。利用欧拉角变换正交化手眼矩阵旋转矩阵。此外,构建双层LM优化模型对手眼矩阵进行优化。通过自主搭建的机器人平台验证提出的手眼标定算法,并与传统Tsai-LM标定方法对比。实验结果是采用提出的D-LM方法标定出的手眼矩阵平均误差为0.89 mm,优于Tsai-LM(平均误差3.55 mm),表明D-LM方法能减少系统随机误差对标定结果影响,提升工业领域视觉机器人工作精度。 展开更多
关键词 点云处理 手眼标定 双层LM优化 离群点检测
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正多边形织构化密封端面的摩擦磨损特性研究 被引量：1
3
作者 刘磊 穆塔里夫·阿赫迈德 樊智超 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期27-31,共5页
针对机械密封磨损严重、使用寿命低的问题,以摩擦副密封环为研究对象,通过激光在表面加工正多边形织构,研究了其在干磨条件下的磨损性能,探讨了正五边形织构的耐磨性原因。通过摩擦磨损试验,得到了织构化密封端面的摩擦系数、磨损系数... 针对机械密封磨损严重、使用寿命低的问题,以摩擦副密封环为研究对象,通过激光在表面加工正多边形织构,研究了其在干磨条件下的磨损性能,探讨了正五边形织构的耐磨性原因。通过摩擦磨损试验,得到了织构化密封端面的摩擦系数、磨损系数、磨损量以及磨损形貌图,验证了基于Archard磨损公式的数值模型的正确性,研究了织构形状以及旋转角度对磨损数据的影响。结果表明,正五边形织构试件与无织构试件相比,磨损量减少了44.322%,摩擦系数减少了18.803%;当正五边形织构旋转角度在48°左右时,正五边形织构的磨损量和磨损深度最小;在干磨条件下,不同织构的形状、结构参数对机械密封使用寿命的影响不同,选取合适的织构形状、结构参数有利于提高机械密封的寿命。 展开更多
关键词 机械密封 干磨条件 织构化端面 磨损形貌 摩擦磨损特性
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基于学习型多策略改进鲸鱼算法的路径规划研究 被引量：2
4
作者 岳凡 艾尔肯·亥木都拉 刘拴 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期46-51,56,共7页
为解决机器人在路径规划中路径过长与后期寻优停滞的问题,提出了一种学习型多策略改进鲸鱼优化算法(reinforcement learning multi-strategy improvement whale optimization algorithm,RLMIWOA),并在欧式距离的基础上引入了障碍物信息... 为解决机器人在路径规划中路径过长与后期寻优停滞的问题,提出了一种学习型多策略改进鲸鱼优化算法(reinforcement learning multi-strategy improvement whale optimization algorithm,RLMIWOA),并在欧式距离的基础上引入了障碍物信息与拐点信息,构建了路径规划适应度函数。首先,引入自适应帐篷映射初始化,使得初始化种群更加均匀;其次,引入了非线性收敛策略平衡算法的开发和探索阶段;然后,通过采用非线性加权因子对最优个体进行扰动,避免了其他个体对最优个体的“盲从”;最后,通过采用强化学习结合ε-精英逐维反向学习策略和动态局部最优逃生策略,提高了算法的收敛效率和跳出局部最优的能力。实验结果表明:RLMIWOA算法可以高效地找到最优路径,在路径搜索方面具有显著的优势。 展开更多
关键词 路径规划 强化学习 鲸鱼优化算法 适应度函数 局部最优
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基于改进SMO的PMSM无位置传感器控制 被引量：1
5
作者 陈甦欣 蒋曜骏 +1 位作者 王淑旺 侯陈义 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第2期148-152,共5页
传统滑模观测器(SMO)在估算电机转速和转子位置时存在抖振较强以及转速误差波动较大等问题,为解决以上问题,引入了一种改进型指数趋近律,并且用光滑的双曲正切函数代替传统的符号函数,降低了系统的高频抖振;采用积分滑模面代替传统的滑... 传统滑模观测器(SMO)在估算电机转速和转子位置时存在抖振较强以及转速误差波动较大等问题,为解决以上问题,引入了一种改进型指数趋近律,并且用光滑的双曲正切函数代替传统的符号函数,降低了系统的高频抖振;采用积分滑模面代替传统的滑模面,消除了定子电阻的影响,并用Lyapunov第二方法证明了该方法的稳定性;最后,为了保证电机运行时有较高的观测精度,通过改进锁相环代替反正切函数和相位补偿。并基于Simulink搭建仿真模型来验证可行性,经仿真对比分析,本文设计的观测器在转速突变和加入负载后转速误差范围从-10 r/min~10 r/min降低至-0.1 r/min~0.4 r/min,转子位置误差降低了44.4%。表明了设计的观测器具有良好的动态响应性能,并且能有效地降低高频抖振,提高了观测精度,具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无位置传感器 滑模观测器 指数趋近律方法 锁相环(PLL)
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基于价值评估的废旧产品拆卸序列与拆卸深度决策
6
作者 张华 殷俊鸿 +3 位作者 鄢威 马峰 江志刚 朱硕 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期143-149,共7页
为解决拆卸序列规划(disassembly sequence planning, DSP)中存在的复杂模型构建难题、组合爆炸以及拆解深度决策不合理等问题,提出了一种基于知识图谱属性图模块化的改进方法实现废旧产品拆卸信息的获取,并提出了一种基于剩余回收效益... 为解决拆卸序列规划(disassembly sequence planning, DSP)中存在的复杂模型构建难题、组合爆炸以及拆解深度决策不合理等问题,提出了一种基于知识图谱属性图模块化的改进方法实现废旧产品拆卸信息的获取,并提出了一种基于剩余回收效益评估的拆解序列与拆解深度综合决策方法。首先,通过分析废旧产品的拆卸特征以及产品内部零部件的信息和拆卸联接关系,构建支持拆解的模块化属性图模型;其次,采用组合赋权及改进的TOPSIS灰色关联分析法构建了零件回收综合评价模型的多属性决策模型,对产品综合内部零部件剩余回收效益进行排序;再次,提出了基于改进遗传-粒子群算法的完全拆解序列生成方法,并结合剩余回收效益值进行废旧产品零件的拆解深度决策。以废旧汽车动力电池包为例对上述模型和方法进行了验证,证明了该方法的可行性和高效性。 展开更多
关键词 废旧产品 知识图属性图模型 零件回收综合评价 拆卸序列优化 拆卸深度决策
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Ti3Al2.5V钛合金切削加工刀具磨损及其影响仿真分析
7
作者 周兆锋 周晚林 +1 位作者 董小飞 宋树权 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期165-169,176,共6页
通过数值模拟方法深入探讨了Ti3Al2.5V钛合金在机械加工过程中的刀具磨损现象,该材料因其在航空行业中的广泛应用及加工挑战而受到高度关注。鉴于飞机部件需要具备卓越的疲劳耐久性,强调维持表面的完整性并通过精心选择加工参数实现此... 通过数值模拟方法深入探讨了Ti3Al2.5V钛合金在机械加工过程中的刀具磨损现象,该材料因其在航空行业中的广泛应用及加工挑战而受到高度关注。鉴于飞机部件需要具备卓越的疲劳耐久性,强调维持表面的完整性并通过精心选择加工参数实现此目标。随着加工的进行,刀具磨损会不断改变其几何形态,这一变化进而影响加工力、温度和应力等关键参数。为了定量分析刀具磨损对这些因素的影响,开发了一种有限元模型。研究结果不仅展示了刀具磨损对加工效率和质量的潜在影响,还为刀具的及时更换提供了科学依据。此外,通过优化加工参数,研究有望提高钛合金加工过程的整体性能。 展开更多
关键词 Ti3Al2.5V 刀具 磨损 有限元 切削温度
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粉末冶金材料零件刀具优选试验研究
8
作者 任小平 王雪鹏 +2 位作者 刘战强 赵金富 王兵 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期1-4,9,共5页
由于粉末冶金特殊的成型工艺及材料特性,呈现出切削加工性差及表面质量可控性差等问题,特别是刀具的适配问题是亟待解决的难点之一。针对汽车发动机粉末冶金气门导管质量可控性差等难题,选用气门导管用粉末冶金材料FM-G15A,通过设计切... 由于粉末冶金特殊的成型工艺及材料特性,呈现出切削加工性差及表面质量可控性差等问题,特别是刀具的适配问题是亟待解决的难点之一。针对汽车发动机粉末冶金气门导管质量可控性差等难题,选用气门导管用粉末冶金材料FM-G15A,通过设计切削加工实验,选用多项评价指标并对比所选3种刀具耐用度及加工表面质量,分析刀具在不同加工参数下的优势,提出合适的解决方案,指导粉末冶金导管孔的高质高效生产加工。 展开更多
关键词 粉末合金 刀具磨损 PCBN PCD 涂层硬质合金
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18CrNiMo7-6渗碳钢超声滚压工艺及疲劳性能研究
9
作者 刘治华 刘鸿宇 +3 位作者 李建鹏 张鸣文 郭鹏 周洋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期155-159,164,共6页
为了探究18CrNiMo7-6渗碳钢的超声滚压工艺及超声滚压对试样疲劳性能的影响,设计了关于静压力、振幅、滚压遍数的正交试验,通过灰色关联分析对试验结果进行参数优化,得到分别针对表面残余压应力、表面硬度、表面粗糙度的单工艺目标和多... 为了探究18CrNiMo7-6渗碳钢的超声滚压工艺及超声滚压对试样疲劳性能的影响,设计了关于静压力、振幅、滚压遍数的正交试验,通过灰色关联分析对试验结果进行参数优化,得到分别针对表面残余压应力、表面硬度、表面粗糙度的单工艺目标和多工艺目标的显著性影响顺序、最优单目标和综合最优加工参数,综合最优组试样较原始试样的表面残余压应力提升了3.88倍,表面硬度提升了14.8%,表面粗糙度降低了75.7%。通过拉伸试验和旋转弯曲疲劳试验,得到综合最优参数组试验的屈服强度、抗拉强度分别为1225.4 MPa、1902.7 MPa,较原始试样提升了12.5%和7.4%,疲劳极限较原始试样提高了超过190 MPa,最优参数组在应力水平1200 MPa时疲劳寿命为714656次,疲劳性能提升明显。 展开更多
关键词 18CrNiMo7-6渗碳钢 超声滚压 灰色关联分析 疲劳性能
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基于改进蜻蜓算法的移动机器人路径规划
10
作者 宋庆军 孟祥福 +3 位作者 姜海燕 宋庆辉 李凯 郝文超 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第7期33-38,44,共7页
针对蜻蜓算法在路径规划中的收敛精度低和路径质量差等问题,提出了一种融合正余弦策略的蜻蜓优化算法。通过Piecewise混沌映射来初始化种群,进而确保了潜在解在探索空间中的均一分布,并引入了正余弦算法和莱维飞行来更新位置,增强了搜... 针对蜻蜓算法在路径规划中的收敛精度低和路径质量差等问题,提出了一种融合正余弦策略的蜻蜓优化算法。通过Piecewise混沌映射来初始化种群,进而确保了潜在解在探索空间中的均一分布,并引入了正余弦算法和莱维飞行来更新位置,增强了搜索效率。此外,通过在栅格地图上实施16方向24邻域搜索和对角障碍机制,减少了搜索次数。在不同环境中,该算法的搜索时间和迭代次数均优于蜻蜓算法和其他优化算法,规划的路径更短。在真实场景下的实验结果证明了其在收敛精度和速度上的显著提升,以及在路径规划领域的适用性。 展开更多
关键词 路径规划 移动机器人 蜻蜓算法 正余弦策略
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基于层次聚类与互信息序列的滚珠丝杠副预紧力预测研究
11
作者 张健 祖莉 +3 位作者 徐洋 陈凯 刘晓玲 冯虎田 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第7期180-188,200,共10页
针对滚珠丝杠副的运行过程中预紧力逐渐衰减,影响其工作精度问题,围绕时间序列的层次聚类与互信息研究,完成对滚珠丝杠副摩擦力矩样本的典型序列提取,提出了一种利用摩擦力矩数据预测预紧力的方法。首先,通过监测设备获得丝杠摩擦力矩... 针对滚珠丝杠副的运行过程中预紧力逐渐衰减,影响其工作精度问题,围绕时间序列的层次聚类与互信息研究,完成对滚珠丝杠副摩擦力矩样本的典型序列提取,提出了一种利用摩擦力矩数据预测预紧力的方法。首先,通过监测设备获得丝杠摩擦力矩原始数据,并通过层次聚类与互信息提取典型序列。基于混沌时间序列的相空间重构,典型序列作为深度网络的输入建立非线性回归模型,对预紧力的变化进行预测与评估。在对理论与实验的分析后,验证了该算法能够较好地预测滚珠丝杠副的预紧力变化并在预测过程中有更高的预测精度与数值稳定性。 展开更多
关键词 滚珠丝杠副 预紧力预测 摩擦力矩 典型序列 层次聚类 互信息
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基于线结构光的焊缝光条亚像素中心提取方法
12
作者 杨宏韬 李浩 +3 位作者 白昊天 程云龙 李秀兰 张鹏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期66-70,77,共6页
随着工业的迅速发展,线结构光在焊缝检测中的应用越发广泛,针对线结构光测量中焊缝特征区域曲率变化大引起的光条灰度分布不均匀,从而导致提取中心存在一定偏差的问题,提出一种基于线结构光的焊缝光条亚像素中心提取方法。该方法主要包... 随着工业的迅速发展,线结构光在焊缝检测中的应用越发广泛,针对线结构光测量中焊缝特征区域曲率变化大引起的光条灰度分布不均匀,从而导致提取中心存在一定偏差的问题,提出一种基于线结构光的焊缝光条亚像素中心提取方法。该方法主要包括初始提取和精细提取两个阶段,在图像预处理的基础上,采用骨架细化法对光条中心初始提取;在精细提取阶段,利用Hessian矩阵求解其绝对值最大特征值对应的特征向量确定初始中心法向,最后在初始中心法向上引入灰度质心的思想,对法向像素集灰度进行二次平方加权计算,获取准确的亚像素中心。实验表明,所提方法解决了光条曲率变化较大的干扰问题,提取的平均偏差为0.224 7 pixel,满足工业测量的要求。 展开更多
关键词 线结构光 焊缝中心 骨架细化 HESSIAN矩阵 亚像素
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惯性摩擦焊机精密调整移动夹具结构设计分析
13
作者 孙宝玉 李焕震 +2 位作者 毕海峰 韩旭 关英俊 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第5期94-100,共7页
为了应对航空发动机典型零件更高的焊接精度要求,在常规移动夹具的基础上,结合惯性摩擦焊工作原理和移动夹具技术要求,设计了一种具有精密调整功能的重型高精度惯性摩擦焊机移动夹具。建立了移动夹具的有限元模型,基于静力学和模态分析... 为了应对航空发动机典型零件更高的焊接精度要求,在常规移动夹具的基础上,结合惯性摩擦焊工作原理和移动夹具技术要求,设计了一种具有精密调整功能的重型高精度惯性摩擦焊机移动夹具。建立了移动夹具的有限元模型,基于静力学和模态分析理论对移动夹具进行了静动态特性仿真分析,得到了移动夹具的刚度、强度和前六阶固有振型、频率特性,仿真分析结果显示满足设计的技术指标要求。最后进行移动夹具精密调整前后焊接精度对比试验,试验结果显示移动夹具精密调整后焊件的端面跳动量和径向跳动量数值相比移动夹具精密调整前大幅减小,验证了移动夹具精密调整功能的有效性,移动夹具的精密调整结构可以显著提高焊件的焊接精度。 展开更多
关键词 惯性摩擦焊 移动夹具 精密调整结构 有限元分析
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基于DoN-LMedS的焊道点云分割方法
14
作者 杨宏韬 李鑫 +3 位作者 程云龙 李秀兰 张鹏 白昊天 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期209-213,218,共6页
针对由三维扫描设备直接采集的焊道点云与母材点云融合,对后续焊道处理工艺造成干扰且传统点云分割算法对焊道点云分割效果不佳的问题,提出了一种基于DoN-LMedS的焊道点云分割方法。首先,利用最小平方中值(LMedS)拟合焊板平面点云,提取... 针对由三维扫描设备直接采集的焊道点云与母材点云融合,对后续焊道处理工艺造成干扰且传统点云分割算法对焊道点云分割效果不佳的问题,提出了一种基于DoN-LMedS的焊道点云分割方法。首先,利用最小平方中值(LMedS)拟合焊板平面点云,提取焊道坡顶点云;其次,计算点云的法线微分算子(DoN)得到曲率较大的焊道根部点云并依据边缘高度差计算二次LMedS分割阈值,得到焊道根部点云;最后,将两次分割后的结果进行点云拼接获得完整的焊道点云。实验结果表明,该方法能够正确提取焊道点云,分割精确率、召回率、分数分别能够达到97.91%、98.38%、98.32%,且对不同形状焊道的提取具有较好的鲁棒性。在相同的实验条件下,所提算法的计算复杂度更低,具有更快的焊道点云分割速度。 展开更多
关键词 三维点云 焊道分割 最小平方中值 法线微分算子
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一种球形机器人稳定平台的设计与分析
15
作者 汪威 张伟伦 +2 位作者 黄旭东 曹金龙 胡新宇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第7期78-82,88,共6页
为满足球形机器人在外部感知传感器稳定性方面的需求,提出了一种两轮驱动球形机器人方案,该方案搭载电磁驱动空间2自由度冗余驱动并联结构的平台。利用螺旋理论和改进的G-K公式对该并联机构的自由度进行了详细分析,确定了其绕万向副转... 为满足球形机器人在外部感知传感器稳定性方面的需求,提出了一种两轮驱动球形机器人方案,该方案搭载电磁驱动空间2自由度冗余驱动并联结构的平台。利用螺旋理论和改进的G-K公式对该并联机构的自由度进行了详细分析,确定了其绕万向副转动的运动特性。通过建立空间坐标系,进行了该并联机构的运动学建模,明确了驱动参数与末端位置之间的映射关系,并获得了工作空间模型。基于欧拉-拉格朗日方程建立了该并联机构的动力学模型。最终,通过力位混合控制策略,使用MATLAB和Adams进行了仿真实验。仿真结果验证了所提出的并联机构运动学模型和动力学模型的准确性,表明该机构能够满足球形机器人对稳定性的需求。本研究为球形机器人的稳定性提升提供了理论依据,并对相关应用具有参考价值。 展开更多
关键词 球形机器人 并联机构 运动学 动力学
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基于三点矢量法的转角焊缝焊接轨迹规划
16
作者 陈琳 陈垚 +2 位作者 李松莛 付钰 潘海鸿 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期94-98,共5页
为解决带转角焊缝焊接中机器人示教步骤复杂问题,提出一种基于三点矢量法的转角焊缝焊接轨迹规划方法。首先,根据示教起点、转角顶点、终点和用户输入的圆弧半径,利用空间矢量法将焊缝分为五段,并修正圆弧半径,进而规划各段焊缝焊接插... 为解决带转角焊缝焊接中机器人示教步骤复杂问题,提出一种基于三点矢量法的转角焊缝焊接轨迹规划方法。首先,根据示教起点、转角顶点、终点和用户输入的圆弧半径,利用空间矢量法将焊缝分为五段,并修正圆弧半径,进而规划各段焊缝焊接插补路径;其次,根据焊接工艺要求,采用旋转矢量法规划焊枪姿态。在处理可能的内侧转角焊缝空间狭窄问题时,应用极限碰撞理论获取焊枪安全角度,以进一步调整焊枪姿态;最后,结合焊接路径规划和焊枪姿态规划,得到完整焊接轨迹。仿真和实验结果表明,该算法简化了机器人示教操作,提高了焊接效率,实现了安全焊接。实践证明,该算法适用于实际焊接工作。 展开更多
关键词 转角焊缝焊接 三点矢量法 旋转矢量法 焊接路径规划 焊枪姿态规划
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基于YOLO-EGVS算法的散乱堆叠三通零件识别方法
17
作者 杨瑞刚 苗琦 +2 位作者 王宇琦 史易烜 王南山 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第7期45-51,59,共8页
针对现有算法在识别散乱堆叠三通零件时存在的检测精度低、模型复杂的问题,提出一种基于YOLOv8n的YOLO-EGVS识别算法。首先,为了更好地提取散乱堆叠三通零件的相关特征,在YOLOv8n模型的主干网络上加入了EMA注意力机制;其次,为了降低算... 针对现有算法在识别散乱堆叠三通零件时存在的检测精度低、模型复杂的问题,提出一种基于YOLOv8n的YOLO-EGVS识别算法。首先,为了更好地提取散乱堆叠三通零件的相关特征,在YOLOv8n模型的主干网络上加入了EMA注意力机制;其次,为了降低算法的复杂度,在模型的Neck部分加入GSConv和VOV-GSCPS模块,构建SlimNeck颈部网络结构,提高模型的检测速度;最后,在检测头部分,使用Shape-IOU替换CIOU边界损失函数,使模型更加关注边界框本身的形状和尺度,提高收敛速度和边框的检测精度。实验结果表明,改进后的YOLO-EVGS模型在验证集上的精确率P、召回率R和平均精度mAP分别为94.7%、96.5%和96.9%,相较于YOLOv8n模型分别提升了1.0%、0.9%和1.3%;最优权重模型大小、模型计算量分别为5.9 MB和7.4 GFLOPs,分别下降了6.3%和9.8%。相较于YOLOv3-tiny、YOLOv5n和YOLOv6n模型,YOLO-EGVS算法在模型复杂程度和检测性能上更优,满足了工业生产上对三通零件识别的需求。 展开更多
关键词 YOLOv8n 散乱堆叠三通零件 Shape-IOU损失函数 EMA注意力机制 SlimNeck颈部网络结构
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基于改进Steger算法的Ⅴ型焊缝识别方法
18
作者 郭北涛 刘磊 +2 位作者 张丽秀 刘瀚齐 金福鑫 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期182-186,共5页
针对采用线结构光进行Ⅴ型焊缝特征识别时准确性不足和效率低的问题,提出了一种基于改进Steger算法的Ⅴ型焊缝识别方法。通过改进Steger算法流程和自适应感兴趣区域的选择,提升了Ⅴ型焊缝特征点提取精度和效率。首先,通过对焊缝图像进... 针对采用线结构光进行Ⅴ型焊缝特征识别时准确性不足和效率低的问题,提出了一种基于改进Steger算法的Ⅴ型焊缝识别方法。通过改进Steger算法流程和自适应感兴趣区域的选择,提升了Ⅴ型焊缝特征点提取精度和效率。首先,通过对焊缝图像进行平滑处理和阈值分割操作,将结构光条纹与背景信息分离;其次,采用一种新的感兴趣区域选择方法,有效地找出了结构光条纹所在区域;然后,采用骨架细化法和Canny边缘检测算法估算出光条纹宽度,根据宽度信息分割光条纹求取光条中心线;最后,采用最小二乘法得到Ⅴ型焊缝特征点的亚像素坐标。实验结果表明,改进Steger算法运行速度提升约60%,平均均方根误差降低0.23 pixels,提高了Steger算法的速度和精度。Ⅴ型焊缝识别误差均小于1.0 mm,证明了该方法能够准确地识别出Ⅴ型焊缝特征,满足实际焊接精度要求。 展开更多
关键词 线结构光 Steger 感兴趣区域 直线拟合 特征提取
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基于IPOA-MSCNN-BiLSTM-Attention模型的刀具磨损状态识别
19
作者 杨焕峥 崔业梅 +1 位作者 薛洪惠 徐玲 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第7期158-163,共6页
刀具状态监测直接影响产品加工质量,为了提高刀具磨损状态识别的准确性,构建了IPOA-MSCNN-BiLSTM-Attention模型。首先,采用多尺度卷积神经网络(MSCNN)和双向长短时记忆网络(BiLSTM)来学习数据的时空特征;其次,引入注意力机制(Attention... 刀具状态监测直接影响产品加工质量,为了提高刀具磨损状态识别的准确性,构建了IPOA-MSCNN-BiLSTM-Attention模型。首先,采用多尺度卷积神经网络(MSCNN)和双向长短时记忆网络(BiLSTM)来学习数据的时空特征;其次,引入注意力机制(Attention)以增强对关键信息的关注度;再次,提出了一种改进的鹈鹕优化算法(IPOA),用于优化模型多尺度卷积神经网络的参数。该算法结合自适应惯性权重因子、柯西变异和麻雀警戒机制策略,在CEC2005至CEC2022的众多函数性能测试中综合表现优于传统POA等5种算法;最后,在工业控制计算机(IPC)上运行了模型。结果表明,该模型在刀具磨损状态识别方面表现出较高的识别精度,可提高加工安全与生产效率。 展开更多
关键词 刀具磨损 状态监测 改进的鹈鹕优化算法 多尺度卷积神经网络 双向长短时记忆网络
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基于PSO-LSTM的碳纤维增强聚合物铣削能耗预测
20
作者 张华 张福童 +1 位作者 鄢威 江志刚 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期52-57,65,共7页
碳纤维增强聚合物(CFRP)应用日益广泛,但由于材料的各向异性、高刚度、高比强度等特性使得其二次加工能耗影响因素较多,难以实现准确的预测。针对上述问题,提出了一种基于PSO-LSTM的CFRP铣削能耗预测方法。首先,基于正交试验方法设计了... 碳纤维增强聚合物(CFRP)应用日益广泛,但由于材料的各向异性、高刚度、高比强度等特性使得其二次加工能耗影响因素较多,难以实现准确的预测。针对上述问题,提出了一种基于PSO-LSTM的CFRP铣削能耗预测方法。首先,基于正交试验方法设计了在不同进给量和切削速度下纤维取向为0°、30°、45°、75°的CFRP铣削实验,分析了不同加工参数对能耗的影响;构建了基于粒子群优化长短期记忆神经网络(PSO-LSTM)的预测模型,实现了CFRP铣削能耗的准确预测;最后,对所提模型和方法进行验证,相比于其他算法,所提方法通过性能评价指标MAE为1.972 82、R^(2)为0.998 72,RMSE=2.594 12,验证了该模型的有效性和优越性。 展开更多
关键词 CFRP 铣削 PS0-LSTM 能耗预测
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