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基于改进Informed RRT^(*)算法的大棚采摘机械臂路径规划
1
作者 郑泽斌 郑书河 +2 位作者 翁武雄 林添良 郭雷 《福建农林大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期279-288,共10页
【目的】提出一种机械臂路径规划算法,以解决多自由度机械臂在大棚采摘作业中路径规划速度慢、路径成本高等问题,为采摘机械臂高效作业提供依据。【方法】基于Informed RRT^(*)机械臂路径规划算法,引入自适应目标偏置策略,结合贪婪思想... 【目的】提出一种机械臂路径规划算法,以解决多自由度机械臂在大棚采摘作业中路径规划速度慢、路径成本高等问题,为采摘机械臂高效作业提供依据。【方法】基于Informed RRT^(*)机械臂路径规划算法,引入自适应目标偏置策略,结合贪婪思想的双向非优化路径搜索方式,增加动态概率节点拒绝策略。提出一种动态拒绝的知情RRT^(*)贪婪连接算法(dynamic rejection informed RRT^(*) greedy connect algorithm, DR-IRRT^(*)-GC),并通过Matlab多障碍物场景、ROS(机器人操作系统,robot operating system)机械臂场景的仿真对比试验进行验证。【结果】DR-IRRT^(*)-GC算法在路径规划的过程中具有运行速度快、路径成本低、路径规划成功率高等优势。与Informed RRT^(*)算法相比,DR-IRRT^(*)-GC算法在首次路径搜索用时上缩短了97.36%,路径规划成功率提高了283.33%。【结论】DR-IRRT^(*)-GC算法具有较强的实用性。 展开更多
关键词 采摘机械臂 路径规划 改进Informed RRT^(*)算法 贪婪思想 动态概率
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电动装载机闭式泵控线控转向系统研究 被引量：1
2
作者 陈龙 林添良 +3 位作者 付胜杰 陈其怀 缪骋 林元正 《液压与气动》 北大核心 2025年第1期30-39,共10页
装载机是工程机械主要机型之一,面对环境压力亟待节能减排升级。当前电动装载机转向系统主要沿用传统阀控系统,存在能耗高、驾驶员劳动强度大等弊端。提出一种电动装载机闭式泵控线控转向系统构型,并利用PID进行位置伺服闭环控制。结果... 装载机是工程机械主要机型之一,面对环境压力亟待节能减排升级。当前电动装载机转向系统主要沿用传统阀控系统,存在能耗高、驾驶员劳动强度大等弊端。提出一种电动装载机闭式泵控线控转向系统构型,并利用PID进行位置伺服闭环控制。结果表明,闭式泵控线控转向系统在各工况下的液压系统效率都高于60%,在高速重载转向工况下的液压系统效率最高,为67.3%。即使忽略全液压转向系统在转角极限位置时的高压溢流损失,闭式泵控转向系统相对全液压转向系统在各转向工况下的效率也至少提高了54.3%,且具有较好的转向精度与操控性能,其转角跟踪误差能够控制在2°以内,压力波动维持在1 MPa左右,实现了电动装载机高效线控转向。 展开更多
关键词 电动装载机 闭式泵控系统 线控转向 PID控制
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同轴激光辅助电纺射流检测
3
作者 叶瑞芳 施哲钰 +2 位作者 孙正涛 王翔 崔长彩 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期24-32,共9页
针对静电纺丝射流直径小、速度快,不易检测的难题,提出一种带同轴激光辅助的静电纺丝射流检测方法。基于光波导传输原理,激光经由光纤传导到同轴针内针出口处与纺丝射流耦合,有效增强了射流与背景的对比度。结合图像处理技术,对比分析... 针对静电纺丝射流直径小、速度快,不易检测的难题,提出一种带同轴激光辅助的静电纺丝射流检测方法。基于光波导传输原理,激光经由光纤传导到同轴针内针出口处与纺丝射流耦合,有效增强了射流与背景的对比度。结合图像处理技术,对比分析有激光辅助和无激光辅助的静电纺丝射流图像的演变规律,并在此基础上探索辅助激光的最佳功率。实验结果表明,同轴激光辅助有助于增强射流的可检测性,最适于射流检测的激光功率为4 mW;在射流稳定阶段,有光辅助下射流平均可视化长度为10.79 mm,无光辅助射流平均可视化长度为5.68 mm,有光辅助下射流可视化长度平均提升了89.81%;对于细小射流,有光辅助下射流平均可视化长度为5.36 mm,无光辅助射流平均可视化长度为3.33 mm,有光辅助下射流可视化长度平均提升了60.74%。因此,引入同轴激光能有效提高静电纺丝射流的可检测性,为微纳喷印的实时检测提供了一种新思路。 展开更多
关键词 静电纺丝 同轴激光 激光辅助 射流检测
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基于深度学习的粗骨料在线检测分割方法研究 被引量：1
4
作者 冀效胜 房怀英 +3 位作者 杨建红 黄骁民 张宝裕 黄斐智 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第3期80-86,共7页
使用图像法检测骨料粒径时,图像分割的质量是影响骨料粒径检测的重要因素。目前,骨料图像分割已经从传统的分水岭算法和阈值分割算法发展到使用实例分割算法对堆叠的粗骨料进行分割。针对ISTR模型未分割骨料较多的问题,提出了一种改进... 使用图像法检测骨料粒径时,图像分割的质量是影响骨料粒径检测的重要因素。目前,骨料图像分割已经从传统的分水岭算法和阈值分割算法发展到使用实例分割算法对堆叠的粗骨料进行分割。针对ISTR模型未分割骨料较多的问题,提出了一种改进算法和评估网络模型的评价指标,对优化前后的网络模型进行对比实验。实验结果表明:与原网络模型相比,优化后算法MIoU提升了3.4%,达到82.6%;未分割的骨料占比降低了8.2%,达到9.4%;检测分割能力提升明显,证明所提方法在骨料检测分割任务中的可行性与有效性。 展开更多
关键词 粗骨料 粒径 机器视觉 深度学习 实例分割 图像处理
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非同轴并行彩色共聚焦测量系统表面倾斜角度误差分析及校正
5
作者 李姝姝 余卿 +5 位作者 张耀祖 张伟 王寅 刘婷 郑伟峰 李丽娜 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期2040-2051,共12页
针对非同轴式并行彩色共聚焦测量系统在被测物表面倾斜时存在的测量误差,提出了一种误差补偿方法。该方法使用两块标准量块搭建的台阶作为被测物进行实验,首先使样品横向运动,对采集的表面高度数据进行直线拟合获得倾斜表面的线性公式,... 针对非同轴式并行彩色共聚焦测量系统在被测物表面倾斜时存在的测量误差,提出了一种误差补偿方法。该方法使用两块标准量块搭建的台阶作为被测物进行实验,首先使样品横向运动,对采集的表面高度数据进行直线拟合获得倾斜表面的线性公式,再利用获得倾斜表面直线的斜率与倾斜角度之间的关系,得到表面倾斜角度,并通过三角函数关系计算出每个数据点的误差,最终通过补偿的方式消除因表面倾斜产生的数据误差。为了保证彩色相机能够捕获到反射回的光谱信号,不断调试被测物倾斜角度,设置被测物表面倾斜角度在[-4°,4°],在该范围内进行被测物表面在不同倾斜角度时的误差补偿实验,以倾斜角度为4°为例,补偿后的台阶高度测量平均值为101.92μm,相对误差为3.00%,系统的测量精度可达微米级。 展开更多
关键词 光学测量 彩色共焦测量 倾斜角度 高度测量 误差补偿
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电动装载机电液复合制动协同控制策略研究
6
作者 叶月影 吴瑕 林添良 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期442-450,共9页
针对电动装载机的电液复合制动系统,为满足多工况制动需求以及保障制动安全性,本文提出了一种基于再生制动自由行程液压制动阀的电动装载机液压制动系统。结合电动装载机的理想前后轮制动力分配曲线以及制动意图识别得到的制动强度,制... 针对电动装载机的电液复合制动系统,为满足多工况制动需求以及保障制动安全性,本文提出了一种基于再生制动自由行程液压制动阀的电动装载机液压制动系统。结合电动装载机的理想前后轮制动力分配曲线以及制动意图识别得到的制动强度,制定了制动强度与整车制动力矩需求的分配曲线;为进一步提高再生制动力与液压制动力分配的协调性,同时兼顾制动能量回收效率,提出了一种基于行走再生制动和液压制动的电液复合制动协同控制策略,降低了整车总制动力矩波动,保证了制动模式切换的平顺性。最后,搭建了基于AMESim-Matlab/Simulink联合仿真模型,并搭建试验样机,验证了电动装载机复合制动协同控制策略的可行性,结果表明,该系统能量回收效率可达71.6%,制动回收率可达44.5%,一个工作循环实现节能7.6%,说明本文提出的控制策略具有良好的制动性能和能量回收效率。 展开更多
关键词 电动装载机 复合制动 液压制动 能量回收 协同控制
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液控单向阀配流高压马达配流阀口节流特性分析与流场仿真研究 被引量：1
7
作者 罗涛 郭桐 +3 位作者 林添良 陈其怀 任好玲 刘建平 《液压与气动》 北大核心 2023年第12期99-106,共8页
配流机构的节流压力损失和泄漏是影响液压马达动态性能的重要因素。针对液控单向阀配流液压马达的配流过程中阀芯的运动特性及其流场特性开展研究。基于液控单向阀配流液压装置,分析其配流阀阀芯运动特性,利用AMESim搭建液控单向阀模型... 配流机构的节流压力损失和泄漏是影响液压马达动态性能的重要因素。针对液控单向阀配流液压马达的配流过程中阀芯的运动特性及其流场特性开展研究。基于液控单向阀配流液压装置,分析其配流阀阀芯运动特性,利用AMESim搭建液控单向阀模型,探究不同负载压力下、不同阀芯结构下,液控单向阀其阀芯运动特性;利用Fluent软件,研究阀芯开启过程中的节流压降以及流场流速情况。结果表明:在液阻孔以及阀芯小端直径一定时,阀芯小端直径与阀芯大端直径比值越接近1,其阀芯响应时间缩短,在高负载压力下,其阀芯响应也更快。在阀口输入流量为40 L/min时,其阀口前后压差为1.3 MPa,用于为高压低速大扭矩马达配流是可行的。 展开更多
关键词 液压马达 液控单向阀配流 CFD 配流特性 流场分析
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静力平衡式高压径向柱塞马达工作特性仿真研究
8
作者 李昕铭 郭桐 +3 位作者 阙富民 刘昊 黄小敏 林添良 《液压与气动》 2025年第9期39-49,共11页
针对传统径向柱塞马达高压工况下柱塞副所受侧向力大而导致的启停瞬间产生较大传动冲击、配流副及柱塞副间隙泄漏严重、马达容积效率低的问题,提出一种端面先导压力控制二级配流静力平衡式高压径向柱塞马达新构型。该新型马达采用复合... 针对传统径向柱塞马达高压工况下柱塞副所受侧向力大而导致的启停瞬间产生较大传动冲击、配流副及柱塞副间隙泄漏严重、马达容积效率低的问题,提出一种端面先导压力控制二级配流静力平衡式高压径向柱塞马达新构型。该新型马达采用复合柱塞单元以及先导压力控制二级配流方法实现高压动力油路密封和高效配流。此外,先导级配流副采用液压浮动支承结构,补偿机械磨损,提高长时间连续工作可靠性。基于AMESim建立马达整机动态仿真模型,分析单柱塞与其配流阀的运动对应关系、配流阀阻尼孔直径、工作压力及主级供液流量对马达容积效率的影响,并对不同传动结构的马达输出特性开展分析。仿真分析结果表明:该马达在35 MPa的高压工况下容积效率可达89.74%,输出转速脉动率较曲轴连杆式马达降低60%,且具备良好的低速稳定性及宽负载适应能力。研究结果为高压静力平衡式径向柱塞马达样机的设计与优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 径向柱塞马达 先导压力控制 二级配流 静力平衡 AMESim动态仿真
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