基于MBD的弹药装配序列规划方法

1

作者 娄鹏 曾鹏飞 郝永平 《兵工自动化》 北大核心 2025年第3期73-76,104,共5页

针对弹药装配结构复杂、零件数量多和装配效率低等问题,提出一种基于模型定义(model based definition,MBD)的弹药装配序列规划生成方法。在定义装配序列可行性的基础上,构建装配规划的适应度函数,提出包含精英种群的基于改进遗传算法(g... 针对弹药装配结构复杂、零件数量多和装配效率低等问题,提出一种基于模型定义(model based definition,MBD)的弹药装配序列规划生成方法。在定义装配序列可行性的基础上,构建装配规划的适应度函数,提出包含精英种群的基于改进遗传算法(genetic algorithm,GA)的装配序列规划算法。基于UG/NX二次开发技术,设计和开发MBD的装配序列规划系统。以某引信子装配体为例进行应用验证的结果表明,所提方法有效且稳定。 展开更多

关键词 MBD 装配序列规划 改进遗传算法 多目标优化 弹药装配

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25 mm口径引信高过载条件下强度有限元分析 被引量：2

2

作者 冯明龙 曾鹏飞 +2 位作者 郝永平 辛思宇 陈璐 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期122-128,共7页

针对小口径引信的强度安全性问题,完成了高过载条件下引信零部件的强度有限元分析。完成了某型25 mm小口径引信的三维建模、工作原理及其受力情况分析;为实现引信关键零部件的强度有限元分析,确定了引信零部件的材料属性并对模型进行简... 针对小口径引信的强度安全性问题,完成了高过载条件下引信零部件的强度有限元分析。完成了某型25 mm小口径引信的三维建模、工作原理及其受力情况分析;为实现引信关键零部件的强度有限元分析,确定了引信零部件的材料属性并对模型进行简化。利用Hyper Mesh进行网格划分、连接关系设置和高过载工作环境(后座过载70000 g和转速过载30000 r/min)搭建。通过有限元计算获得了引信零部件在高过载条件下的应力分布情况、变形情况,仿真分析发现压板和底座所承受的应力最大,分别为87.69 MPa和292.51 MPa。在转速载荷加载时,隔爆机构解除保险,离心转子在离心力的作用下转动44.395°,使传火孔与击针对正,保证了引信的正常工作,引信零部件的强度满足发射安全性要求。 展开更多

关键词 小口径引信 强度 高过载 有限元分析 应力分布

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YOLOX-S声光信息融合目标识别算法 被引量：2

3

作者 杨茸宇 刘凤丽 郝永平 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期71-79,共9页

针对现代战场单一探测手段的局限性和单模态目标识别存在信息不全面、易受噪声干扰等缺点,提出一种融合声光两种模态的目标识别方法。该方法利用深度卷积残差网络对声纹信息的对数梅尔频谱系数特征进行提取,使用YOLOX-S网络对目标进行... 针对现代战场单一探测手段的局限性和单模态目标识别存在信息不全面、易受噪声干扰等缺点,提出一种融合声光两种模态的目标识别方法。该方法利用深度卷积残差网络对声纹信息的对数梅尔频谱系数特征进行提取,使用YOLOX-S网络对目标进行光学特征提取,并计算目标的像空间位置与类别信息,然后在YOLOX-S模型预测部分的解耦头中引入用于处理声音特征的支路,将目标的光学特性与声学特性在YOLOX-S检测头分类支路上进行空间归一化,使视觉数据与声纹数据在同一可拼接域上进行映射与融合,对目标的声光融合特征进行识别推理。在自建数据集上进行验证,实验结果表明声纹信息和图像信息融合可以提供更全面的感知能力,使得目标的检测和识别更加准确和可靠。 展开更多

关键词 目标识别 特征融合 YOLOX-S 声纹特征

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基于PSD的火炮身管膛线精度测量数据补偿方法

4

作者 郝延辉 张嘉易 +1 位作者 郝永平 薛超 《兵工自动化》 北大核心 2024年第6期11-14,39,共5页

针对火炮身管内部膛线测量技术及自动检测问题,提出一种精度测量数据补偿方法。搭建火炮内膛检测机器人测量系统。采用激光测距仪对火炮身管阴阳线内径进行测量,使用PSD激光位置传感器对火炮身管轴线与测量系统轴线的偏心距离进行测量,... 针对火炮身管内部膛线测量技术及自动检测问题,提出一种精度测量数据补偿方法。搭建火炮内膛检测机器人测量系统。采用激光测距仪对火炮身管阴阳线内径进行测量,使用PSD激光位置传感器对火炮身管轴线与测量系统轴线的偏心距离进行测量,分析检测误差产生的原因,推导基于矢量三角法的测量数据精度补偿算法和误差补偿计算公式,通过补偿前后数据的对比分析,结果表明:该测量补偿方法是有效的,能够解决火炮内膛轴线与机器人旋转中心不重合产生误差的问题。 展开更多

关键词 火炮身管 PSD激光位置传感器 激光测距仪 补偿算法

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基于MEMS机构装配的微夹持器研究 被引量：17

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作者 郝永平 董福禄 +1 位作者 张嘉易 包丽雅 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期596-601,共6页

微夹持器作为末端执行装置,直接决定了微装配的效率。MEMS机构中包含许多微小的活动部件和功能元件,为实现这些微小器件的稳定夹取和自动装配,设计了一种采用压电陶瓷驱动、基于柔性铰链的二级放大微夹持器结构。对该微夹持器的节点应... 微夹持器作为末端执行装置,直接决定了微装配的效率。MEMS机构中包含许多微小的活动部件和功能元件,为实现这些微小器件的稳定夹取和自动装配,设计了一种采用压电陶瓷驱动、基于柔性铰链的二级放大微夹持器结构。对该微夹持器的节点应力、刚度及最大张合量等进行了分析计算,并对微夹持器进行了试制。实验与分析结果表明,该夹持器最大张合量是245μm,放大倍数约为12.3倍,满足MEMS机构的装配要求。在此基础上,重点对张合量与夹持力进行了系统测试,通过对测试数据的非线性回归,推导出99.99%可靠度的驱动电压计算公式,实现了微夹持的精确控制。 展开更多

关键词 微机电系统 微装配 微夹持器 压电陶瓷 柔性铰链 非线性回归

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基于真空吸附的微器件受力分析研究 被引量：7

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作者 郝永平 赵立楠 +1 位作者 张嘉易 王光普 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期62-68,共7页

微装配的对象主要是微米级或亚毫米级尺寸的微器件,这些微器件的轻、小、薄、软的特征对微夹持器的夹持方式和夹持力的控制提出了非常严格的要求和限制。本文针对平板类微器件设计了一种真空吸附式微夹持系统,不仅可以吸附不同形状和尺... 微装配的对象主要是微米级或亚毫米级尺寸的微器件,这些微器件的轻、小、薄、软的特征对微夹持器的夹持方式和夹持力的控制提出了非常严格的要求和限制。本文针对平板类微器件设计了一种真空吸附式微夹持系统,不仅可以吸附不同形状和尺寸的零件,而且可以实现零件位姿的调整和接触力的检测。在只考虑范德华力的情况下,本文重点建立了微器件的吸附力学模型,为实现稳定吸附与释放提供了计算依据。最后完成了精度要求为平行度误差不大于8μm的微组件装配实验,装配效果良好。 展开更多

关键词 微装配 微器件 真空吸附 粘附力 受力分析

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平板类微小型零件的自动化装配 被引量：2

7

作者 张嘉易 刘扬 +1 位作者 郝永平 孙全伟 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第9期101-104,共4页

针对MEMS器件中平板类微小型零件轻、小、薄的特点,搭建了基于单目显微视觉的真空吸附式微装配系统。通过研究微小型零件装配过程中的抓取方式、运动控制以及显微视觉定位等关键技术问题,制订了基于示教再现与显微视觉反馈相结合的平板... 针对MEMS器件中平板类微小型零件轻、小、薄的特点,搭建了基于单目显微视觉的真空吸附式微装配系统。通过研究微小型零件装配过程中的抓取方式、运动控制以及显微视觉定位等关键技术问题,制订了基于示教再现与显微视觉反馈相结合的平板类微小型零件自动化装配总体方案,并利用VC++平台开发了自动化装配程序。经实验验证,该微装配平台不仅可以实现微小型零件的高精度检测定位以及完成不同形状和尺寸的平板类微小型零件精准吸附,而且通过示教再现和视觉伺服相结合的控制方式实现了微小型零件的自动化装配,从而为提高微装配系统的装配精度和装配质量打下了坚实的基础。 展开更多

关键词 微装配 显微视觉 示教再现 自动化装配

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跨尺度微小型零件的识别定位与装配 被引量：3

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作者 朱欢欢 郝永平 +1 位作者 刘扬 贾瑾 《制造技术与机床》 北大核心 2016年第6期103-107,共5页

针对微小型零件装配过程中基体件尺寸过大与显微视觉视场较小相矛盾的问题,研究了显微视场下的微小型零件识别定位技术。为提高微装配精度,首先,通过图像预处理去除噪声干扰;然后,采用最小二乘法和形状模板匹配方法检测目标件参考基准... 针对微小型零件装配过程中基体件尺寸过大与显微视觉视场较小相矛盾的问题,研究了显微视场下的微小型零件识别定位技术。为提高微装配精度,首先,通过图像预处理去除噪声干扰;然后,采用最小二乘法和形状模板匹配方法检测目标件参考基准点与偏角;最后,通过零件位姿信息的坐标转换,实现了微小型零件的精确装配。经过实验验证,关键零件的装配精度满足工艺要求,配合偏差优于5μm,平行度优于0.003°,该装配方案可靠地完成了跨尺度微小型零件的高精度装配。 展开更多

关键词 微装配 显微视觉 跨尺度零件 识别定位

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微装配系统结构设计及位移台误差分析 被引量：2

9

作者 张嘉易 路超 郝永平 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第1期128-130,共3页

针对平板类微小零件装配特点,设计了一套基于真空吸附的微装配系统平台。采用真空吸附式微夹持器实现零件的夹持、释放,采用双CCD摄像头实现对零件的位姿识别,采用定位精度在(4~6)μm的位移台实现零件的定位。分析了位移台误差的来源,... 针对平板类微小零件装配特点,设计了一套基于真空吸附的微装配系统平台。采用真空吸附式微夹持器实现零件的夹持、释放,采用双CCD摄像头实现对零件的位姿识别,采用定位精度在(4~6)μm的位移台实现零件的定位。分析了位移台误差的来源,重点计算了位移台中步进电机和丝杠的累积误差,计算结果为(±1.405)μm,可以达到位移台的精度要求。重复定位精度对位移台精度起着重要的作用,以位移台中光栅尺为基准进行闭环控制,通过大量实验验证位移台的重复定位精度小于3μm。 展开更多

关键词 微装配 真空吸附 位移台 累积误差 重复定位精度

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面向微装配的真空吸附控制系统研究 被引量：2

10

作者 张嘉易 王永杰 +1 位作者 郝永平 刘周林 《机床与液压》 北大核心 2014年第7期16-19,共4页

微装配是实现MEMS器件封装的关键技术。以微小零件的装配为研究对象,结合实验室现有的精密位移台和CCD工业相机,以USB2831数据采集卡为基础搭建了硬件系统,以VC++6.0为系统软件开发平台,采用基于动态链接库的方法编写了真空吸附控制系... 微装配是实现MEMS器件封装的关键技术。以微小零件的装配为研究对象,结合实验室现有的精密位移台和CCD工业相机,以USB2831数据采集卡为基础搭建了硬件系统,以VC++6.0为系统软件开发平台,采用基于动态链接库的方法编写了真空吸附控制系统软件。通过对5个不同形状微小零件的装配,装配精度达到4.9μm。验证了控制系统搭建的可行性,控制系统软件操作简单可靠,具有较强的实用性。 展开更多

关键词 微装配 动态链接库 真空吸附

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基于微小型平板类零件微装配系统的研究 被引量：1

11

作者 慕丽 孙全伟 +1 位作者 郝永平 刘扬 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第6期149-153,共5页

文章针对平板类微小型零件的装配,提出了基于主机与三维精密电控台的图像识别为一体的控制系统,多种传感器相协调的工作方法,并根据平板类微小零件不易直接夹持的特点,设计了吸附式微夹持器并进行了相关可靠性的分析,同时建立了一套以... 文章针对平板类微小型零件的装配,提出了基于主机与三维精密电控台的图像识别为一体的控制系统,多种传感器相协调的工作方法,并根据平板类微小零件不易直接夹持的特点,设计了吸附式微夹持器并进行了相关可靠性的分析,同时建立了一套以视觉为基础的图像识别以及示教编程微装配软件控制系统,通过Halcon机器视觉软件进行模板创建和模板匹配,实现了微小件的精密拾取与装配,最后通过试验证明了可以达到一定的精度要求。 展开更多

关键词 微装配系统 吸附夹持器 模板匹配

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精密位移台的控制软件开发 被引量：1

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作者 邵伟平 刘周林 +1 位作者 郝永平 张嘉易 《机床与液压》 北大核心 2013年第21期82-85,共4页

针对精密位移台的自动化控制,以Visual C++为开发平台,应用面向对象的软件开发方法,编制了人机操作界面。引入示教编程方法,给出了示教编程的实现代码,减轻了控制算法的开发量,实现了复杂的运动过程。分析软件的模块功能和时效性,最终... 针对精密位移台的自动化控制,以Visual C++为开发平台,应用面向对象的软件开发方法,编制了人机操作界面。引入示教编程方法,给出了示教编程的实现代码,减轻了控制算法的开发量,实现了复杂的运动过程。分析软件的模块功能和时效性,最终实现了位移台控制软件。由位移台的重复定位精度测量结果可知,重复定位精度达1μm,实现了位移台的精确定位控制。 展开更多

关键词 精密位移台 控制软件 二次开发 重复定位精度

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微装配姿态调整策略和电机的精度测量

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作者 郝永平 孙全伟 +1 位作者 张嘉易 刘扬 《机床与液压》 北大核心 2016年第1期36-39,共4页

通过对微装配Z轴末端执行器旋转方向姿态调整的分析研究,提出了一种简单易行的测量旋转电机精度和回程间隙的方法,并设计了具体的试验步骤。实验数据表明:利用该方法可以满足对高精度旋转步进电机精度的测量和标定,为微装配末端执行器... 通过对微装配Z轴末端执行器旋转方向姿态调整的分析研究,提出了一种简单易行的测量旋转电机精度和回程间隙的方法,并设计了具体的试验步骤。实验数据表明:利用该方法可以满足对高精度旋转步进电机精度的测量和标定,为微装配末端执行器的旋转操作以及保证微小零件的装配精度奠定了基础。 展开更多

关键词 微装配 姿态调整 步进电机 精度测量

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基于PSO-LSSVM弹药装配质量预测方法 被引量：13

14

作者 裘镓荣 曾鹏飞 +2 位作者 邵伟平 赵丽俊 郝永平 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2379-2387,共9页

针对弹药装配工艺复杂、装配工序质量影响因素多、装配效率低的实际问题,提出基于粒子群优化(PSO)算法—最小二乘支持向量机(LSSVM)的弹药装配质量预测方法。通过灰熵关联分析方法,提取影响弹药装配质量的关键质量特性,并将其作为预测... 针对弹药装配工艺复杂、装配工序质量影响因素多、装配效率低的实际问题,提出基于粒子群优化(PSO)算法—最小二乘支持向量机(LSSVM)的弹药装配质量预测方法。通过灰熵关联分析方法,提取影响弹药装配质量的关键质量特性,并将其作为预测模型的输入向量,降低预测模型复杂度和运算工作量。将PSO-LSSVM作为建模工具,利用PSO算法优化LSSVM参数,建立基于PSO-LSSVM弹药装配质量预测模型;以预测某型号弹药对接装配工序中跳动量为例,与LSSVM预测模型和BP神经网络预测模型进行对比分析。实验结果表明,提出基于PSO-LSSVM弹药装配质量预测方法具有可行性和有效性,能够很好地实现弹药装配质量的预测。 展开更多

关键词 弹药装配 质量预测 灰熵关联分析 粒子群优化 最小二乘支持向量机

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基于改进YOLOv5算法的零件表面缺陷检测 被引量：10

15

作者 王子豫 邵伟平 郝永平 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第4期177-182,共6页

针对现代工业生产环境对零件表面缺陷的高效率检测与计算需求,提出了一种基于YOLOv5算法网络的金属零件表面缺陷检测方法。通过引入以CBAM为基础构架的注意力机制,增强目标检测网络对特征图中重要信息的提取效率:针对小目标检测效率不... 针对现代工业生产环境对零件表面缺陷的高效率检测与计算需求,提出了一种基于YOLOv5算法网络的金属零件表面缺陷检测方法。通过引入以CBAM为基础构架的注意力机制,增强目标检测网络对特征图中重要信息的提取效率:针对小目标检测效率不佳的问题,融合了BiFPN网络与可变形卷积策略,提升算法对小目标缺陷的检测精度,降低小尺寸疵病漏检率。采用模型剪枝方法,有效降低了网络中冗余计算量,增强了算法的多种类平台嵌入泛化性,提升网络面向算力资源有限的移动平台时的兼容性。以NEU-DET数据集为例进行训练与测试,结果表明改进后的算法平均均值精度为98.5%,单帧计算速度为12.1 ms,能够实现针对金属工件表面缺陷的高精度、低延迟检测能力。 展开更多

关键词 深度学习 特征融合网络 缺陷检测 注意力机制 模型剪枝

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微小零件可层叠亚像素位置识别方法研究 被引量：1

16

作者 王光普 杨明海 +2 位作者 张嘉易 陈和峰 赵立楠 《工具技术》 北大核心 2015年第5期85-89,共5页

针对MEMS平板类零件小型化的问题,提出了模板匹配自动装配的方法。根据装配精度(微米级以下)以及平板类零件具有特定外形的特点,采用亚像素的XLD轮廓形状匹配方法。为解决零件重心点不在零件上的问题,在零件模板上设置一抓取点,并将该... 针对MEMS平板类零件小型化的问题,提出了模板匹配自动装配的方法。根据装配精度(微米级以下)以及平板类零件具有特定外形的特点,采用亚像素的XLD轮廓形状匹配方法。为解决零件重心点不在零件上的问题,在零件模板上设置一抓取点,并将该点在识别匹配过程中转化到识别零件上。在不规则摆放过程中,不可避免地存在零件层叠现象。通过对匹配识别算子的研究,很好地解决了非全局识别问题,提高了系统识别的鲁棒性。结合试验仿真,对本文提出的方法进行了验证,证明了此方法的可靠性和实用性。 展开更多

关键词 模板匹配 亚像素 形状匹配 层叠 鲁棒性

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含能材料光固化成型技术研究 被引量：1

17

作者 韩瑞鑫 陶泽 +2 位作者 曾鹏飞 郝永平 张嘉易 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期186-189,共4页

针对以液体含能材料为原料的3D打印,设计出适合含能材料挤丝工艺的直径不同的喷头,并构建了双向可调气路系统用以控制液体的挤出流量,实现了用不同直径的喷头均匀、稳定打印,保证了含能材料打印的安全性。采用丝状液体含能材料固化方法... 针对以液体含能材料为原料的3D打印,设计出适合含能材料挤丝工艺的直径不同的喷头,并构建了双向可调气路系统用以控制液体的挤出流量,实现了用不同直径的喷头均匀、稳定打印,保证了含能材料打印的安全性。采用丝状液体含能材料固化方法,实现了液体3D打印固化成型。制备出适合打印性能要求的光固化树脂,利用红外光谱分析技术,计算出各配方中紫外光照后CC双键转化率,验证最优配方的正确性。进行光固化树脂和加入含能材料的含能油墨打印实验,并对含能油墨打印的模型进行点燃实验。结果表明,设计的打印喷头和气路系统适合于液体材料打印,制备的光固化树脂流动性、流平性、固化效率等符合打印性能要求。 展开更多

关键词 光固化 气路控制 光固化树脂 含能材料

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