复杂曲面机器人磨抛技术研究现状与趋势展望综述 被引量：4

1

作者 张伟 余新阳 张伟中 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第7期1240-1250,共11页

在航空、能源、交通、军工等国家战略领域中,针对复杂曲面零件的自动化、高质量和高效率磨抛需求,对近年来国内外工业机器人磨抛加工关键技术及集成系统的研究和应用进展进行了综述。首先,从复杂曲面机器人磨抛机理及工艺优化、磨抛运... 在航空、能源、交通、军工等国家战略领域中,针对复杂曲面零件的自动化、高质量和高效率磨抛需求,对近年来国内外工业机器人磨抛加工关键技术及集成系统的研究和应用进展进行了综述。首先,从复杂曲面机器人磨抛机理及工艺优化、磨抛运动轨迹规划、磨削力控制等方面总结了复杂曲面机器人磨抛技术的研究成果;然后,介绍了国内外机器人磨抛集成系统应用现状;最后,分析了复杂曲面机器人磨抛技术的主要问题以及发展趋势,为该技术的发展提供了重要的指导和方向。研究结果表明:当前该技术存在的主要问题包括磨抛机理不够清晰,数学模型不够准确,复杂曲面机器人磨抛轨迹规划效率不高,磨抛力的控制仍不够精准等;另外,磨抛工艺参数优化、机器人力位混合控制、机器人高精度标定与误差补偿、基于数字孪生的机器人磨抛在线监控、机器人磨抛细分应用场景等方面的研究和实践将极大地推动机器人磨抛技术的发展和应用。 展开更多

关键词 发展趋势 抛磨机器人 复杂曲面零件 磨抛工艺参数优化 磨抛在线监控 高精度标定与误差补偿 磨削力控制 磨抛运动轨迹规划

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圆纬机纱架自动换筒技术 被引量：5

2

作者 屠佳佳 孙磊 +3 位作者 毛慧敏 戴宁 朱婉珍 史伟民 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期178-185,共8页

针对传统人工换筒的圆纬机存在生产自动化程度低、劳动强度大、人力成本高等问题,提出一种基于桁架机器人和换筒机械手的自动换筒方案。根据人工更换纱筒仿生工艺,结合圆纬机生产车间布局、纱架结构、纱筒类型以及换筒周期等因素,设计... 针对传统人工换筒的圆纬机存在生产自动化程度低、劳动强度大、人力成本高等问题,提出一种基于桁架机器人和换筒机械手的自动换筒方案。根据人工更换纱筒仿生工艺,结合圆纬机生产车间布局、纱架结构、纱筒类型以及换筒周期等因素,设计了桁架机器人和换筒机械手的机械结构,以及自动换筒的工艺流程和电气原理图等,并研制了实验室测试机构。最后研究了基于AS320T模块和伺服电动机的纱筒更换控制算法,实现了利用触摸屏作为人机交互界面的自动换筒功能。测试结果表明,采用此控制技术满足了圆纬机纱架自动换筒的准度、稳定性以及重复性要求,实现了以“机器换筒、人工接头”的方式为圆纬机续线,对解决传统人工换筒存在的问题具有重要意义。 展开更多

关键词 圆纬机 自动换筒 纱架 纱筒 桁架机器人 换筒机械手

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适应多类型纱筒的换筒末端执行器关键技术 被引量：2

3

作者 毛慧敏 屠佳佳 +2 位作者 孙磊 戴宁 史伟民 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期193-200,共8页

为解决现有换筒夹持机构无法适用于不同规格纱筒抓取的问题,根据针织生产车间纱架结构特征和纱筒更换工艺流程,设计了由夹爪机构、刹车机构、离合机构、推纱机构、翻转机构等组成的换筒末端执行器,该末端执行器可通过外扩电动机和外张... 为解决现有换筒夹持机构无法适用于不同规格纱筒抓取的问题,根据针织生产车间纱架结构特征和纱筒更换工艺流程,设计了由夹爪机构、刹车机构、离合机构、推纱机构、翻转机构等组成的换筒末端执行器,该末端执行器可通过外扩电动机和外张气缸分别调节夹爪收缩尺寸以及夹爪间角度,以适用于不同类型的纱筒抓取。在机构设计过程中,不仅对各组成部分及其运动原理进行分析,还通过ANSYS Workbench软件对不同直径和不同长度的夹爪进行了静力学仿真,得出夹爪的直径为18 mm、长度为58 mm时可满足设计要求。同时研制样机,并进行了不同规格圆柱筒和圆锥筒的抓取实验。实验结果表明:该换筒末端执行器能够稳定、快速抓取内径为20~65 mm、质量不大于6 kg的纱筒,可应用于圆型纬编针织生产线。 展开更多

关键词 换筒末端执行器 夹爪机构 翻转机构 自动换筒 机械设计 纱筒

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智能服装缝制关键技术及成套装备研发 被引量：4

4

作者 陈罡 金贵阳 +1 位作者 吴菁 罗千 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期197-204,共8页

针对面料缝合过程中人力需求高、自动化程度低、效率低等问题,结合机器视觉、工业机械臂和缝机等,设计并研发了从上料到缝合到下料的智能缝制成套装备。首先,对基于拉线编码器的机械臂绝对定位误差优化补偿技术、基于Canny算子的面料轮... 针对面料缝合过程中人力需求高、自动化程度低、效率低等问题,结合机器视觉、工业机械臂和缝机等,设计并研发了从上料到缝合到下料的智能缝制成套装备。首先,对基于拉线编码器的机械臂绝对定位误差优化补偿技术、基于Canny算子的面料轮廓识别与关键点提取技术、基于比例积分微分(PID)闭环控制算法的机械臂与缝纫机速度的同步控制技术进行了研究。然后,针对具体的应用需求研发了双层面料智能缝制设备,并对其进行了简单介绍。案例分析结果表明,通过几种技术的结合,提高了缝制成套装备机械臂的绝对定位精度、面料轮廓识别提取能力、缝制质量的一致性,减少了人工需求,助力服装缝制行业的转型升级。 展开更多

关键词 机器视觉 误差补偿 轮廓提取 同步控制 智能缝制 服装

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驱控一体7DOF机械臂位置控制技术研究 被引量：2

5

作者 陈罡 吴菁 +1 位作者 金贵阳 严楠 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第12期1747-1754,共8页

7自由度(7DOF)机械臂的位置控制存在模型不确定性和摩擦力、重力矩等未知外部干扰,为此,开发了一种7DOF机械臂驱控一体式控制器。首先,设计了基于高级精简指令集计算机(ARM)+数字信号处理器(DSP)+现场可编程门阵列(FPGA)架构的7DOF机械... 7自由度(7DOF)机械臂的位置控制存在模型不确定性和摩擦力、重力矩等未知外部干扰,为此,开发了一种7DOF机械臂驱控一体式控制器。首先,设计了基于高级精简指令集计算机(ARM)+数字信号处理器(DSP)+现场可编程门阵列(FPGA)架构的7DOF机械臂驱控一体式控制器方案,确保有足够的计算性能;其次,提出了7DOF机械臂多电机协同控制方法,提高了机械臂位置控制系统的精度和稳定性;然后,设计了基于非线性扰动观测器与快速连续非奇异终端滑膜的复合控制律,用于补偿外界干扰及系统不确定性,同时保证了系统的快速收敛;最后,进行了机械臂关节电机位置控制、速度控制、恒力矩控制、基于非线性扰动观测器的滑模位置控制等实验,对驱控一体式控制方案和复合控制策略的有效性进行了验证。研究结果表明:采用的驱控一体式控制器与多电机位置协同控制方法,能够确保7DOF机械臂关节电机的位置、速度和恒力矩控制稳态误差在1%以内;相比比例积分微分(PID)位置控制,基于非线性扰动观测器的快速连续非奇异终端滑模复合位置控制策略的超调量、响应速度、稳态精度等性能均提高了10%~15%,可以满足机械臂高速高精伺服控制要求。 展开更多

关键词 高级精简指令集计算机 数字信号处理器 现场可编程门阵列 非线性扰动观测器 快速连续非奇异终端滑模控制 一体式控制器

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基于COMSOL的圆纬机电磁选针器特性分析

6

作者 朱宝华 李长征 +1 位作者 屠佳佳 史伟民 《针织工业》 北大核心 2023年第12期56-60,共5页

针对现有电磁选针器长时间工作存在发热及电磁力降低等问题,提出一种基于COMSOL的电磁热耦合仿真方案。通过COMSOL多物理场耦合能力对短时间内电磁热耦合进行仿真,得出电磁选针器各发热部分平均时间损耗并将其作为热源,然后利用温度场... 针对现有电磁选针器长时间工作存在发热及电磁力降低等问题,提出一种基于COMSOL的电磁热耦合仿真方案。通过COMSOL多物理场耦合能力对短时间内电磁热耦合进行仿真,得出电磁选针器各发热部分平均时间损耗并将其作为热源,然后利用温度场进行单物理场仿真,得到长时间工作状态下电磁选针器温升曲线。最后通过对脉冲电压脉宽、塑料骨架结构、线圈匝数、外部冷却条件等参数进行调整,优化电磁选针器发热状况,并增强选针器电磁力等性能。仿真结果表明,磁保持电磁选针器正常工作下饱和温升约20.00℃,经优化后,温升下降约5.81%,同时电磁力也有一定提升。 展开更多

关键词 电磁选针器 电磁热耦合仿真 磁场分析 多物理场仿真

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针织毛衫柔性供应链关键技术及实践 被引量：1

7

作者 金贵阳 陈罡 +1 位作者 孙平范 李立军 《针织工业》 北大核心 2023年第10期10-14,共5页

文章探索和建设以“个性化定制”为特征的针织毛衫柔性供应链体系。对基于物联网的全成形电脑横机、基于工业互联网的针织毛衫C2M(客户直连工厂)定制平台、针织毛衫智能工艺软件、针织毛衫个性化定制App及线上线下智慧服务等柔性供应链... 文章探索和建设以“个性化定制”为特征的针织毛衫柔性供应链体系。对基于物联网的全成形电脑横机、基于工业互联网的针织毛衫C2M(客户直连工厂)定制平台、针织毛衫智能工艺软件、针织毛衫个性化定制App及线上线下智慧服务等柔性供应链关键技术进行研究。在此基础上,实践针织毛衫行业柔性供应链。结果表明:一线成形编织技术可解决毛衫行业用工难、缝合工序缺人手现状,C2M定制平台可整合和优化配置针织毛衫全产业链资源,智能工艺软件将降低针织毛衫个性化定制难度,个性化定制App及线上线下多途径智慧服务将增加用户黏性;柔性供应链及相关技术,有助于实现毛衫产业转型升级。 展开更多

关键词 针织毛衫 柔性供应链 个性化定制 全成形横机 定制平台

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基于改进Yolov5模型的纱筒余纱量检测方法 被引量：1

8

作者 史伟民 李洲 +2 位作者 陆伟健 屠佳佳 徐寅哲 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期196-203,共8页

为实现针织圆纬机纱架上纱筒余纱量的实时检测,提出一种深度学习与传统图像处理相结合的检测方法。通过优化Yolov5的主干网络并加入Shuffle-Attention注意力机制,利用改进后模型在图像中检测并框出纱筒位置;然后利用透视变换、均值偏移... 为实现针织圆纬机纱架上纱筒余纱量的实时检测,提出一种深度学习与传统图像处理相结合的检测方法。通过优化Yolov5的主干网络并加入Shuffle-Attention注意力机制,利用改进后模型在图像中检测并框出纱筒位置;然后利用透视变换、均值偏移、canny轮廓检测、闭操作等处理获取纱筒内外圆轮廓,设计基于梯度下降的圆拟合算法,拟合纱筒内外圆的轮廓,得到纱筒的内外圆半径;最后结合小孔成像的原理完成纱筒余纱量的测量。结果表明:改进后的Yolov5模型在纱筒检测精度上达到99.5%,检测速度可达20帧/s,同时模型参数减少至3.255×106可检测的最小纱筒余纱量为3 mm,当纱筒余纱量小于3 mm后,将其视为空筒,进行延时更换。本文算法拟合圆所花费时间是传统霍夫圆检测算法的1/4左右,因此可满足针织车间的实际应用需求。 展开更多

关键词 改进Yolov5模型 透视变换 均值偏移 梯度下降法 纱筒余纱量 针织圆纬机

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基于动态理论模型的电液伺服加载前馈补偿复合控制系统

9

作者 梅鲁海 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第7期1231-1239,共9页

针对一般电液伺服系统存在的非预期负载扰动和非线性干扰等问题,为了提高系统的自适应能力和动态响应的品质,减小系统跟踪和输出响应的误差,提出了一种基于动态理论模型的电液伺服加载前馈补偿复合控制方法。首先,阐释了电液伺服试验台... 针对一般电液伺服系统存在的非预期负载扰动和非线性干扰等问题,为了提高系统的自适应能力和动态响应的品质,减小系统跟踪和输出响应的误差,提出了一种基于动态理论模型的电液伺服加载前馈补偿复合控制方法。首先,阐释了电液伺服试验台的结构组成及其数学模型,分析了系统力矩控制和位置控制的结构关系;然后,论证了自适应前馈补偿复合控制的伺服原理,阐述了以调速理论模型和实际模型的误差函数作为调速依据的前馈补偿和复合控制的原理和方法;最后,进行了系统仿真,同时为了验证基于动态理论模型的自适应前馈补偿复合控制策略的合理性和有效性,对伺服系统进行了加载试验。研究结果表明:采用该复合控制策略可以精确算出对伺服马达进行转速补偿的基准值和调整参数,系统动态响应速度比采用传统闭环控制算法提高了8%以上;系统控制器自适应能力和抗扰动性能也明显优于采用传统PI闭环控制及模糊PI闭环控制算法的系统;通过对比分析0.2 Hz和0.5 Hz的正弦响应曲线可知,该系统的位置跟踪曲线性能最优,控制精度最高,实际输出值的误差也最小。 展开更多

关键词 动态理论模型 系统自适应能力 系统动态响应误差 电液伺服控制系统 力矩控制 位置控制 误差函数 伺服马达转速补偿

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基于改进残差网络的空纱筒识别模型 被引量：1

10

作者 陆伟健 屠佳佳 +2 位作者 王俊茹 韩思捷 史伟民 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期194-202,共9页

针对纺织车间背景复杂、纱筒种类多导致利用传统机器视觉识别空纱筒准确率低、模型参数量大的问题,设计了一种基于改进残差网络的空纱筒识别模型。该模型借鉴ResNet系列的模型结构,进行卷积核轻量化,改进经典的残差模块并加入SENet注意... 针对纺织车间背景复杂、纱筒种类多导致利用传统机器视觉识别空纱筒准确率低、模型参数量大的问题,设计了一种基于改进残差网络的空纱筒识别模型。该模型借鉴ResNet系列的模型结构,进行卷积核轻量化,改进经典的残差模块并加入SENet注意力机制,以达到提高检测空纱筒的准确率,减少模型参数的目的。最后通过数据增强,创建了适合工厂实际生产的纱筒数据集。实验结果表明:在消融实验中,应用SENet注意力机制可以提高3.86%的准确率,利用优化残差模块不仅减少了650%的模型参数还提高了1.22%的准确率。在原数据集的验证集上,改进模型的准确率为99.6%比ResNet-18模型高4.46%,与VGG-16和AlexNet相比提高了7.05%~9.41%。在增强的数据集上,识别模型的准确率都有了较大的提升,但改进模型的准确率变化不大,说明该模型的鲁棒性较好,不易受到样本不足的影响。改进模型的参数数量缩小到原模型参数数量的1/10左右,为嵌入式设备部署空纱筒识别模型提供了思路。 展开更多

关键词 纺织车间 空纱筒识别 残差网络 模型轻量化 深度学习

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基于改进遗传算法的换纱筒机器人路径规划

11

作者 段玉堂 屠佳佳 +1 位作者 韩思捷 史伟民 《针织工业》 北大核心 2024年第7期1-4,共4页

为了解决针织换筒机器人顺序换筒耗时长、功耗高问题,首先综合考虑换筒机器人移动距离和翻转等待时间,建立具有时空约束的换筒路径数学模型;其次基于自适应遗传算法,提出一种改进的近邻度初始种群算子和按位变异的局部搜索算子,得到改... 为了解决针织换筒机器人顺序换筒耗时长、功耗高问题,首先综合考虑换筒机器人移动距离和翻转等待时间,建立具有时空约束的换筒路径数学模型;其次基于自适应遗传算法,提出一种改进的近邻度初始种群算子和按位变异的局部搜索算子,得到改进的遗传算法。结果表明,改进遗传算法规划的换筒机器人路径所消耗的生产时间相对于人工排序缩减55.5%,改进算法收敛速度相对于传统遗传算法提升48.3%,改进算法最优解质量也优于其他几种传统启发式算法,提升了系统效率,证明改进遗传算法应用在换筒机器人路径规划优化问题中的可行性和有效性。 展开更多

关键词 针织换筒机器人 路径规划 自动换筒 局部搜索算子 改进遗传算法

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2-PUR-PSR并联机构尺度综合多目标优化 被引量：14

12

作者 张伟中 李金平 +1 位作者 叶敏 杨超 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期403-410,共8页

针对由外副驱动的三自由度两转一移并联机构运动学性能优化问题,提出一种尺度综合多目标优化设计方法。首先,运用螺旋理论分析机构的运动学性能;其次,将可达工作空间离散为n层,采用极坐标方法计算每层高度的最大内切圆,通过数值方法计... 针对由外副驱动的三自由度两转一移并联机构运动学性能优化问题,提出一种尺度综合多目标优化设计方法。首先,运用螺旋理论分析机构的运动学性能;其次,将可达工作空间离散为n层,采用极坐标方法计算每层高度的最大内切圆,通过数值方法计算由每层最大内切圆构成的规则圆台工作空间体积;然后,以规则工作空间体积和全局运动/力传递指标为目标函数,以驱动限制和关节转角限制为约束条件,以机构参数为设计变量;最后,采用多目标粒子群优化算法得到目标函数的Pareto最优解集。结果显示,两个目标函数之间存在相互冲突,Pareto前沿的全局运动/力传递性能(GTI)最优值比优化前提高了57.57%,规则工作空间体积(Vr)最优值比优化前提高了37.59%,证明了优化方法的有效性。 展开更多

关键词 并联机构 工作空间 多目标优化 粒子群算法

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通信专业多层递进式综合实验体系建设与实践 被引量：5

13

作者 彭宏 孟利民 +2 位作者 宋秀兰 徐志江 应颂翔 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第4期151-154,共4页

传统的通信专业教学实验体系存在偏重专业理论验证,缺乏基于行业应用的系统思维以及缺乏全局设计意识等问题,因而提出了“多层递进式”的通信专业综合实验体系建设方案,建设了一个开放型、可升级、可扩展的多层次通信专业创新实验体系... 传统的通信专业教学实验体系存在偏重专业理论验证,缺乏基于行业应用的系统思维以及缺乏全局设计意识等问题,因而提出了“多层递进式”的通信专业综合实验体系建设方案,建设了一个开放型、可升级、可扩展的多层次通信专业创新实验体系。该方案第1、2层为专业理论验证型实验箱和硬件开发平台,培养学生专业认知和软硬件研发能力;第3层为远程接入终端开发平台,面向物联网、安防等行业应用,培养学生终端设备综合设计能力;第4层为通信网络传输平台,培养学生通信网络的应用能力。该实验体系对培养学生研究、设计、开发和创新实践的能力和行业应用理念提供了保障。 展开更多

关键词 通信工程 多层递进 实验体系 开放共享

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四自由度部分解耦并联机构运动学和性能分析 被引量：4

14

作者 张伟中 徐志鹏 +1 位作者 任达千 金文兵 《机床与液压》 北大核心 2020年第11期21-26,共6页

针对并联机构强耦合性导致的运动学分析复杂、控制难度大、工作空间小等问题,设计了一种新型四自由度并联机构。采用螺旋理论分析了机构的运动特性,得知该机构具有两转动两移动自由度,可由4个移动副驱动;建立了机构的位置数学模型,得到... 针对并联机构强耦合性导致的运动学分析复杂、控制难度大、工作空间小等问题,设计了一种新型四自由度并联机构。采用螺旋理论分析了机构的运动特性,得知该机构具有两转动两移动自由度,可由4个移动副驱动;建立了机构的位置数学模型,得到了位置反解表达式,分析了运动部分解耦特性;对机构进行了速度分析,推导了速度雅可比矩阵;基于雅可比矩阵对机构进行了奇异分析,得到了机构的奇异位形;分析了机构的条件数指标,通过添加冗余驱动分支消除了奇异位形,提升了机构的条件数性能,并验证了该机构具有较大的工作空间。 展开更多

关键词 并联机构 运动学分析 耦合度 条件数 工作空间

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基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统研究 被引量：5

15

作者 梅鲁海 刘哲纬 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第1期59-64,86,共7页

电液伺服加载系统往往存在大范围负载扰动和非线性干扰问题,采用传统PID控制策略一般难以解决,针对这一问题,为有效提高位置伺服的动态品质和稳态精度,提出了一种基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统。首先,介绍了一种电液伺... 电液伺服加载系统往往存在大范围负载扰动和非线性干扰问题,采用传统PID控制策略一般难以解决,针对这一问题,为有效提高位置伺服的动态品质和稳态精度,提出了一种基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统。首先,介绍了一种电液伺服加载试验台系统的结构组成和数学模型;然后,阐述了扰动抑制的非线性开环补偿方法,分析了基于期望轨迹规划的位置开环补偿控制策略,以及在线预估系统非线性参数的特点,建立了位置伺服控制器的理论模型;阐述了位置伺服系统自适应鲁棒控制策略的模型和方法;最后,进行了电液伺服加载系统实验,验证了基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统的优越性。研究结果表明:与采用PID闭环方式的电液伺服系统相比,基于开环补偿与鲁棒控制的电液位置伺服加载系统的自适应性更强,位置跟踪曲线控制精度更高,当位置跟踪频率为20 Hz时,跟踪误差只有位置指令幅值的15%左右,系统的“双十”频宽可扩展到22 Hz,且其整体抗扰动性能明显也优于采用PID闭环方式的电液伺服系统。 展开更多

关键词 电液伺服加载系统 位置伺服 开环补偿 鲁棒控制 扰动抑制

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基于机器视觉的空纱筒口定位方法 被引量：7

16

作者 史伟民 韩思捷 +2 位作者 屠佳佳 陆伟健 段玉堂 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期105-112,共8页

为实现换筒桁架机器人空纱筒口定位功能,提出一种深度学习与传统图像处理相结合的定位方法。首先通过改进的Yolov5模型框定图片中纱筒口的位置;然后利用Sobel边缘检测、阈值分割、滤波、闭操作处理框定区域的图像,并通过最小二乘法拟合... 为实现换筒桁架机器人空纱筒口定位功能,提出一种深度学习与传统图像处理相结合的定位方法。首先通过改进的Yolov5模型框定图片中纱筒口的位置;然后利用Sobel边缘检测、阈值分割、滤波、闭操作处理框定区域的图像,并通过最小二乘法拟合得到空筒口径及中心坐标;最后利用单目相机小孔成像原理完成纱筒口的定位。结果表明:改进后的模型在检测准确率上达到99.2%,检测速度可达54.3帧/s,同时模型参数量减小到3.71 M,X轴、Y轴、Z轴方向的定位误差分别控制在1.3、1.9、0.7 mm以内,本文研究结果可满足换筒桁架机器人空筒口定位功能需求。 展开更多

关键词 自动换筒 纱筒 机器视觉 Yolov5 椭圆拟合 单目相机定位

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基于自然正交补的冗余驱动并联机构动力学建模 被引量：6

17

作者 王耀军 张海峰 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第10期1440-1447,共8页

为了解决并联机构引入冗余驱动造成驱动力求解不唯一,可能引起内力对抗的问题,对冗余驱动并联机构的动力学建模和驱动力优化进行了研究。首先,以3RRR冗余驱动并联机构为例,基于闭环矢量法确定了机构的位移、速度关系;然后,为克服牛顿-... 为了解决并联机构引入冗余驱动造成驱动力求解不唯一,可能引起内力对抗的问题,对冗余驱动并联机构的动力学建模和驱动力优化进行了研究。首先,以3RRR冗余驱动并联机构为例,基于闭环矢量法确定了机构的位移、速度关系;然后,为克服牛顿-欧拉法方程多、计算量大,以及欧拉-拉格朗日法计算量大、实时性差的问题,基于螺旋理论,提出了应用自然正交补方法建立机构的动力学模型,推导了机构的逆动力学方程;最后,采用无穷大范数法,以最小化最大驱动力为目标优化驱动力,并通过圆轨迹跟踪对其进行了仿真。研究结果表明:应用自然正交补方法建立冗余驱动并联机构的模型,采用最小化最大驱动力优化,将最大驱动器功率由1.5 Nm降低到1.2 Nm,驱动器功率降低了20%;该方法具有形式简洁、系统高效、中间变量少的优点,对冗余驱动机构的建模和后续控制律开发具有较大的参考价值。 展开更多

关键词 机构学理论 机构动力学方程 冗余驱动 自然正交补方法 驱动力优化

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基于边界点拟合的无线传感网络干扰约束资源分配算法 被引量：4

18

作者 徐啸涛 周凯祺 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期309-313,共5页

无线传感网络干扰约束会影响资源传输过程的网络运行稳定性与通信效率,为此提出一种基于边界点拟合的无线传感网络干扰约束资源分配算法。利用信号传输特征获得传感器节点信号功率,分析节点实际方位和检测值的差异。利用差异值创建损失... 无线传感网络干扰约束会影响资源传输过程的网络运行稳定性与通信效率,为此提出一种基于边界点拟合的无线传感网络干扰约束资源分配算法。利用信号传输特征获得传感器节点信号功率,分析节点实际方位和检测值的差异。利用差异值创建损失函数,通过加权最小二乘法计算边界点补偿距离,定位干扰源位置。明确无线传感网络用户信道容量,计算用户接收机中各单位干扰能量传输的比特值,构建干扰约束模型。利用二维离散Henon映射系统初始化原始个体矩阵,使用并行遗传算法完成节点自适应迁移,实现资源分配全局优化。仿真结果表明,所提方法对干扰约束资源分配的平均节点度为2.15,资源分配误码率平均值为0.2%,在实验次数为500时资源分配耗时为1.4 s。 展开更多

关键词 无线传感网络 资源分配 边界点拟合 干扰约束 遗传算法

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机械式打结机纱线捕获状态检测方法 被引量：1

19

作者 屠佳佳 李长征 +3 位作者 戴宁 孙磊 毛慧敏 史伟民 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期205-212,共8页

为解决机械式打结机在纱架上完成纱线接头时无法检测头线、尾线捕获状态的问题,提出一种基于图像像素点测量的检测方法。该方法结合机械式打结机工作原理,将集安装盒、相机模组和光源于一体的纱线检测识别系统,固定在风机和吸嘴之间的... 为解决机械式打结机在纱架上完成纱线接头时无法检测头线、尾线捕获状态的问题,提出一种基于图像像素点测量的检测方法。该方法结合机械式打结机工作原理,将集安装盒、相机模组和光源于一体的纱线检测识别系统,固定在风机和吸嘴之间的透明吸管上,然后通过小型嵌入式模块采集图像、处理图像、统计像素点、输出信号等流程实现低成本的纱线捕获状态检测。同时顶部安装相机模组,左右两侧安装光源,底部设计纱线通道,内部底板设计为左右均分的黑白背景,结构小巧、图像采集环境稳定。系统搭建后,对白色等8种纱线进行了捕获状态测试。结果表明:该方法检测效果好、识别率高,实现了模块化纱线捕获状态检测,不仅准确度高、成本低,而且安装方便,可实现生产推广应用。 展开更多

关键词 机械式打结机 纱线检测系统 图像像素点测量 相机模组 嵌入式模块 圆纬机

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NLOS状态信息辅助协方差矩阵修正的无线网络定位方法 被引量：5

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作者 闻建刚 岳洋洋 +3 位作者 华惊宇 倪郑威 徐志江 余绪涛 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1561-1567,共7页

非视距(NLOS)误差是影响无线定位精度的重要因素,其产生是由于实际环境的多变性,使其无法用一个准确的数学模型来表示。如何减小NLOS误差的影响是无线定位中需要解决的问题之一。针对该问题,提出一种新的定位方法,通过视距(LOS)节点检... 非视距(NLOS)误差是影响无线定位精度的重要因素,其产生是由于实际环境的多变性,使其无法用一个准确的数学模型来表示。如何减小NLOS误差的影响是无线定位中需要解决的问题之一。针对该问题,提出一种新的定位方法,通过视距(LOS)节点检测来获取测距结果中的NLOS状态信息,并基于该状态信息,对用于双步加权最小二乘(TS-WLS)定位算法的协方差矩阵进行修正,修正后的算法能够根据NLOS状态信息实现对不同测距结果的重要性加权,从而减小NLOS误差的影响。仿真结果表明,与以往的定位算法相比,所提算法能够拓展复杂NLOS环境下的适用场景并提升定位精度。 展开更多

关键词 无线定位 非视距误差 加权最小二乘 协方差矩阵

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