基于多机器人自动分拣系统的虚实结合实验平台 被引量：8

1

作者 田莉 朱早龙 郝雯娟 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第1期126-131,共6页

以多机器人自动分拣系统为典型案例,在实物平台基础上设计了虚拟仿真平台。基于SolidWorks三维建模软件为分拣机器人设计专用夹具,在GT Works软件中设计PLC程序,使用GT Designer软件设计触摸屏人机交互界面,在ROBOGUIDE仿真软件中构建... 以多机器人自动分拣系统为典型案例,在实物平台基础上设计了虚拟仿真平台。基于SolidWorks三维建模软件为分拣机器人设计专用夹具,在GT Works软件中设计PLC程序,使用GT Designer软件设计触摸屏人机交互界面,在ROBOGUIDE仿真软件中构建平台的布局,通过该软件中的虚拟示教器实现机器人的离线编程和仿真。虚拟仿真平台打破了时空限制,既可作为PLC、人机界面组态以及工业机器人技术等课程的综合仿真平台,也可作为工业机器人实训课程的实践平台。 展开更多

关键词 工业机器人 虚拟仿真 实验平台 自动分拣系统

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基于深度学习的蔬菜田精准除草作业区域检测方法

2

作者 李卫丽 金小俊 +1 位作者 于佳琳 陈勇 《福建农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期199-205,共7页

【目的】蔬菜生长随机,杂草种类众多。传统杂草识别算法复杂,且仅识别出杂草,未能精准确定除草作业区域。本研究以蔬菜及其伴生杂草为研究对象,拟探索一种基于深度学习的杂草识别与精准除草作业区域检测方法。【方法】通过将原图切分网... 【目的】蔬菜生长随机,杂草种类众多。传统杂草识别算法复杂,且仅识别出杂草,未能精准确定除草作业区域。本研究以蔬菜及其伴生杂草为研究对象,拟探索一种基于深度学习的杂草识别与精准除草作业区域检测方法。【方法】通过将原图切分网格图像,利用深度学习模型识别蔬菜、杂草及土壤,将包含杂草的网格图像标记为除草作业区域。选取ShuffleNet、DenseNet和ResNet模型开展识别试验,并采用精度、召回率、F_(1)值和总体准确率、平均准确率分别对验证集和测试集进行评价分析。【结果】所选的3种网络模型均能较好地识别杂草和蔬菜,其中ShuffleNet为杂草识别最优模型,其对杂草的识别具有较为均衡的精度和召回率,分别为95.5%、97%,且其识别速度也达最优,为68.37 fps,能够应用于实时杂草识别。【结论】本研究提出的除草作业区域检测方法具有高度的可行性和极佳的识别效果,可用于蔬菜田间杂草的精准防除。 展开更多

关键词 蔬菜 杂草 图像处理 深度学习 作业区域检测

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基于风光气互补的园区综合能源系统性能分析及优化调控 被引量：2

3

作者 田莉 王志凌 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第1期128-137,共10页

园区综合能源系统在满足用户冷、热、电等多种能量需求的前提下,可提高系统效益、能源利用效率和可再生能源消纳比例。该文构建基于风光气的园区综合能源系统,并建立燃气轮机精细化数学模型,研究多场景下综合能源系统互补调度特性,得到... 园区综合能源系统在满足用户冷、热、电等多种能量需求的前提下,可提高系统效益、能源利用效率和可再生能源消纳比例。该文构建基于风光气的园区综合能源系统,并建立燃气轮机精细化数学模型,研究多场景下综合能源系统互补调度特性,得到多目标优化调控方案。结果表明环境温度对燃机性能及综合能源系统的调控方案有较大影响。基于夏季典型日制冷工况和冬季典型日供热工况,以总成本费用最低为目标函数,对燃机、热泵、电锅炉容量进行优化。分别以运行总成本最低和一次能源利用效率最高为目标函数,研究供热和供冷模式下,综合能源系统的优化调控方案。 展开更多

关键词 综合能源系统 性能分析 燃气轮机 优化

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一种动对动相对定位中平滑惯导辅助模糊度解算策略 被引量：2

4

作者 吴玲 孙永荣 付希禹 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第23期10138-10145,共8页

针对基于单频载波相位的动对动相对定位中实时模糊度固定可靠性不高的问题,提出了一种基于DGNSS/INS紧组合的平滑惯导辅助模糊度解算策略,以提高低成本接收机高精度定位的普适性。首先,基于伪距和载波相位观测量构建动对动相对定位模型... 针对基于单频载波相位的动对动相对定位中实时模糊度固定可靠性不高的问题,提出了一种基于DGNSS/INS紧组合的平滑惯导辅助模糊度解算策略,以提高低成本接收机高精度定位的普适性。首先,基于伪距和载波相位观测量构建动对动相对定位模型;其次,对惯性导航数据进行卡尔曼滤波处理,并利用滤波平滑后的惯导位置预测卫地距重构双差观测方程并构造惯导位置约束方程,继而获得较高精度浮点解及其协方差阵,采用LAMBDA算法进行整周模糊度固定及Ratio检验;最后,由DGNSS/INS紧组合算法对惯性误差进行反馈校正,以维持惯性高精度导航。实测数据实验结果表明,对比没有惯导辅助、有惯导辅助和经滤波平滑后的惯导辅助结果,本文方法可以有效地提高模糊度浮点解精度,减小模糊度搜索空间,提升整周模糊度固定成功率,三种方法下模糊度固定成功率分别为92.3%、99.1%和99.6%,并最终实现厘米级动态相对定位。 展开更多

关键词 惯性导航 整周模糊度 动对动 DGNSS 卡尔曼滤波

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一种自主空中加油视觉导航图像处理方法 被引量：2

5

作者 吴玲 孙永荣 赵科东 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第20期8552-8557,共6页

针对自主空中加油近距导航问题,提出了一种锥套检测和跟踪的视觉导航图像处理方法。对于锥套检测,首先利用阈值法和数学形态学方法消除图像干扰,然后提取所有的轮廓并对轮廓进行检查,最后匹配得到目标锥套轮廓。对于锥套跟踪,以上一帧... 针对自主空中加油近距导航问题,提出了一种锥套检测和跟踪的视觉导航图像处理方法。对于锥套检测,首先利用阈值法和数学形态学方法消除图像干扰,然后提取所有的轮廓并对轮廓进行检查,最后匹配得到目标锥套轮廓。对于锥套跟踪,以上一帧图像的定位结果作为先验信息来确定当前帧图像的可能范围,然后采用上述锥套检测方法进行处理。最后,以一架微型六旋翼飞行器作为受油机,利用自主空中加油试验台获取的真实飞行图像,对所提出的视觉导航图像处理方法进行了验证。试验结果表明:所提出的视觉导航图像处理方法具有较高的实时性及可靠性,能够满足自主空中加油的要求。 展开更多

关键词 自主空中加油 锥套检测 目标跟踪 椭圆拟合 视觉导航

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基于BDS/INS紧组合的动对动相对导航算法 被引量：7

6

作者 付希禹 孙永荣 +2 位作者 吴玲 曾庆化 刘建业 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期224-228,280,共6页

针对动对动相对定位中卫星观测质量不佳、信号易丢失导致北斗卫星导航系统定位精度不高、无法连续定位的问题,提出了一种基于BDS/INS紧组合的动对动相对导航算法。通过惯导系统与北斗卫星导航系统紧组合的方式,以捷联惯导误差作为组合... 针对动对动相对定位中卫星观测质量不佳、信号易丢失导致北斗卫星导航系统定位精度不高、无法连续定位的问题,提出了一种基于BDS/INS紧组合的动对动相对导航算法。通过惯导系统与北斗卫星导航系统紧组合的方式,以捷联惯导误差作为组合系统状态量,通过多普勒信息进行伪距平滑,并利用扩展卡尔曼滤波将惯导及卫星观测信息进行融合,解算相对导航结果。通过车载实验对所提出的相对导航算法进行了验证,实验结果表明,所提出的BDS/INS紧组合动对动相对导航算法能够保持分米级相对导航精度,卫星信号短时中断时,能有效保持高精度相对导航结果输出。 展开更多

关键词 北斗导航 惯性导航 紧组合 动对动 相对导航 扩展卡尔曼滤波

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跨座式单轨走行轮轮胎工作模态与偏磨关系研究 被引量：1

7

作者 黄继刚 于丽波 杨正林 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第8期1282-1288,共7页

跨座式单轨列车在重庆推广运营过程中出现了严重的偏磨损现象并引发一系列安全、环境、运行成本等问题。为探索其偏磨机理及控制方法,采用ABAQUS软件建立了走行轮轮胎的有限元模型,通过轮胎模态试验验证了其建模方法的有效性,并基于行... 跨座式单轨列车在重庆推广运营过程中出现了严重的偏磨损现象并引发一系列安全、环境、运行成本等问题。为探索其偏磨机理及控制方法,采用ABAQUS软件建立了走行轮轮胎的有限元模型,通过轮胎模态试验验证了其建模方法的有效性,并基于行波理论,利用有限元方法计算了考虑走行轮轮胎滚动效应的工作模态,同时探索了走行轮轮胎工作模态与偏磨的关联关系。并根据轮胎结构与模态的内在关系,提出了通过改变轮胎结构参数来控制走行轮轮胎偏磨的控制方法。分析结果表明:通过合理改变0°带束层弹性模量可以降低走行轮一阶扭转前后行波差,有效降低跨座式单轨走行轮的偏磨。 展开更多

关键词 单轨列车 轮胎 工作模态 偏磨机理 ABAQUS

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直线永磁磁通切换电机推力脉动抑制方法分析 被引量：1

8

作者 郝雯娟 王宇 《电力工程技术》 北大核心 2022年第2期186-192,共7页

直线永磁磁通切换(LFSPM)电机功率密度高,转子结构简单可靠,在长行程直线牵引场合具有很大的应用潜力。然而,很多应用场合要求直线电机在具有高推力密度的同时也要能够呈现较低的推力脉动,因此研究推力脉动的产生机理以及抑制方法是提升... 直线永磁磁通切换(LFSPM)电机功率密度高,转子结构简单可靠,在长行程直线牵引场合具有很大的应用潜力。然而,很多应用场合要求直线电机在具有高推力密度的同时也要能够呈现较低的推力脉动,因此研究推力脉动的产生机理以及抑制方法是提升LFSPM电机应用潜力的重要手段。通过有限元分析(FEA),先利用不同结构的辅助齿对LFSPM电机的端部效应进行改善,减小端部力;在此基础上,对抑制不同成因推力脉动的方法以及这些方法的组合效果进行仿真比较;比较过程中,提出一种的步进(错齿)位移选择方法;基于该方法,各结构在减小推力脉动的同时可以有效兼顾电机的输出推力平均值。FEA验证了所提出方法的通用性,可使不同结构的LFSPM电机在减小推力脉动的同时兼顾输出推力平均值。 展开更多

关键词 直线电机 永磁磁通切换电机 推力脉动 定位力 端部效应 推力密度

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农作物秧苗栽植机设计与性能试验 被引量：3

9

作者 李琳 郝雯娟 陈凯 《机械设计》 CSCD 北大核心 2021年第10期36-40,共5页

以现有机型为参照,设计了一种农作物秧苗栽植机,该栽植机可用于大葱、玉米等秧苗的栽植。介绍了机架、传动装置、开沟装置、栽植机构、输送机构的设计,采用SolidWorks软件建立了移栽机整机结构和各装置结构模型。该栽植机将链条传动与... 以现有机型为参照,设计了一种农作物秧苗栽植机,该栽植机可用于大葱、玉米等秧苗的栽植。介绍了机架、传动装置、开沟装置、栽植机构、输送机构的设计,采用SolidWorks软件建立了移栽机整机结构和各装置结构模型。该栽植机将链条传动与齿轮传动相配合,采用链夹栽植方式,人工将秧苗投递至输送机构,输送机构在整机传动作用下,与开沟、覆土等工序配合完成秧苗的栽植。栽植性能试验结果显示:该机栽植效率大于90%,性能符合农艺要求。 展开更多

关键词 栽植机 秧苗 SOLIDWORKS 输送机构 传动

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四旋翼飞行器创新实验平台的渐进式教学实践 被引量：3

10

作者 田莉 郝雯娟 王志凌 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第10期165-169,210,共6页

以微控制器为主控系统,电子调速器和无刷电动机为动力系统,开发了四旋翼飞行器创新实验平台,并通过各类传感器采集四旋翼飞行器的姿态数据和高度数据,确保其稳定飞行。该实验平台涵盖机械结构、硬件电路设计、嵌入式程序设计、传感器应... 以微控制器为主控系统,电子调速器和无刷电动机为动力系统,开发了四旋翼飞行器创新实验平台,并通过各类传感器采集四旋翼飞行器的姿态数据和高度数据,确保其稳定飞行。该实验平台涵盖机械结构、硬件电路设计、嵌入式程序设计、传感器应用以及自动控制等多项课程内容。构建四旋翼飞行器创新实验平台的渐进式实践教学模式,综合运用不同课程知识,将仿真环节与实物实验相结合,采用由浅入深、由易到难、层层递进的方式设置实验,形成完备的知识体系和实践内容,加深学生对工程对象及其控制系统的理解,激发学生的创新意识。 展开更多

关键词 四旋翼飞行器 创新实验平台 教学实践 自动化类专业

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基于RoboMaster竞技赛中机器人视觉识别定位系统的研究 被引量：1

11

作者 张建兵 周煜 +1 位作者 王孝平 郝雯娟 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第11期94-99,共6页

针对RoboMaster竞技赛规则,设计一款具有自主识别与定位视觉系统的移动机器人,用于识别敌方机器人特定目标,从而实现精确定位与打击。系统采用基于C++语言的OpenCV相关算法,运算平台搭建多线程任务并发执行框架来提高系统运算效率,对识... 针对RoboMaster竞技赛规则,设计一款具有自主识别与定位视觉系统的移动机器人,用于识别敌方机器人特定目标,从而实现精确定位与打击。系统采用基于C++语言的OpenCV相关算法,运算平台搭建多线程任务并发执行框架来提高系统运算效率,对识别目标的视觉元素、颜色特征及目标形态进行循环二值化阈值滤波算法,获得目标的精确特征参数;使用PnP目标解算方法对特征信息定位的准确性和实时性进行优化,定位数据经串口通信发送给STM32控制系统处理。这些措施有效地提高了比赛中对敌方机器人的特定目标识别定位的精确性与实时性。实验结果表明,采用综合二值化滤波算法的定位技术有效提高了匹配精度,满足了移动机器人快速识别与定位的需求。 展开更多

关键词 视觉识别定位 OPENCV RoboMaster 移动机器人 二值化滤波

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振动挖掘分离式马铃薯挖掘机设计

12

作者 李琳 陈凯 郝雯娟 《山东农业大学学报（自然科学版）》 北大核心 2021年第6期1049-1054,共6页

为促进小地块生产模式下马铃薯机械化的发展,设计了一种机械振动挖掘与分离的马铃薯挖掘机。建立了主要部件结构模型,对振动架和挖掘装置进行了有限元分析,结果显示:振动架和挖掘装置受到最大应力分别为22.221MPa和12.112 MPa,远远小于... 为促进小地块生产模式下马铃薯机械化的发展,设计了一种机械振动挖掘与分离的马铃薯挖掘机。建立了主要部件结构模型,对振动架和挖掘装置进行了有限元分析,结果显示:振动架和挖掘装置受到最大应力分别为22.221MPa和12.112 MPa,远远小于所选材料的屈服强度;振动架和挖掘装置静态位移最大变形量分别为4.908×10^(-4) mm和3.759×10^(-2) mm,远小于1 mm,认为两部分设计满足要求。对挖掘装置和薯土分离装置进行了虚拟样机仿真分析,结果显示:挖掘装置X、Y方向的振幅分别为25 mm和2.9 mm,振动频率约为7.25 Hz;挖掘装置和薯土分离装置过渡部分无干涉现象,验证了该部分结构的合理性。 展开更多

关键词 马铃薯 挖掘机 设计

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