機(jī)電一體化最新期刊目錄

基于SVD-XGBoost的盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷方法研究————作者：李萬莉;毛文韜;袁向華;閔銳;

摘要：針對盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采集到的運行數(shù)據(jù)高維的特點，提出了一種基于SVD XGBoost的故障診斷算法。通過奇異值分解實現(xiàn)對盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的降維，再利用XGBoost算法進(jìn)行故障診斷。實驗結(jié)果表明，SVD XGBoost算法有效降低了數(shù)據(jù)維度，并且在測試集上取得了97.1%故障診斷準(zhǔn)確率，體現(xiàn)了SVD XGBoost算法的有效性

基于改進(jìn)k-means算法的盾構(gòu)機(jī)主軸承聚類分析————作者：尤洲宇;袁向華;閔銳;李萬莉;

摘要：針對盾構(gòu)機(jī)主軸承數(shù)據(jù)不平衡的特點，擬采用k-means SMOTE算法以平衡數(shù)據(jù)集。但k-means算法存在k值和初始類簇中心難以選取的缺點，本文提出了一種集成可變長遺傳算法和k-means算法的盾構(gòu)機(jī)主軸承聚類算法解決上述缺點。首先通過自適應(yīng)控制參數(shù)、新引入的交叉機(jī)制實現(xiàn)了可變長的遺傳算法，之后將可變長遺傳算法和k-means聚類算法集成，自適應(yīng)尋找最佳的初始k值和初始類簇中心，最后對盾構(gòu)機(jī)主軸...

基于力傳感器的車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)————作者：劉曉東;余和;張朦丹;劉琳琳;李溯;

摘要：對于車輛超限超載行為的檢測，現(xiàn)階段大多采用靜態(tài)方式，即需被測車輛駛?cè)氲匕鹾笸＼嚥拍苓M(jìn)行稱重，測定效率低。設(shè)計了一種車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)，主要由秤臺、熱變形釋放機(jī)構(gòu)、力傳感器和基體組成，當(dāng)汽車行駛通過動態(tài)稱重系統(tǒng)時就可以得到車重，不需要停車檢測。文章對動態(tài)稱重系統(tǒng)進(jìn)行了靜動態(tài)性能分析，結(jié)果表明其靜動態(tài)特性良好，并對動態(tài)稱重系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場試驗。試驗結(jié)果證明，動態(tài)稱重系統(tǒng)的稱量誤差在6%以內(nèi)，稱量精度較高

便攜式水果采摘輔助裝置的設(shè)計與研究————作者：葉劍;沈家棟;何東偉;

摘要：對幾種常見的水果生長數(shù)據(jù)進(jìn)行了調(diào)研，主要包括水果生長的位置分布、單個水果的重量和水果懸掛姿態(tài)。通過分析水果生長位置和懸掛姿態(tài)對采摘動作的影響，對當(dāng)下果園里常用的幾款輔助采摘設(shè)備及其各自的優(yōu)缺點進(jìn)行了調(diào)查和研究。基于此，設(shè)計了一款便攜式、適應(yīng)各種水果懸掛姿態(tài)的電動水果輔助采摘裝置

某混合動力汽車的NVH實驗及分析————作者：邱鵬飛;何東偉;崔明陽;

摘要：隨著新能源汽車的發(fā)展，混合動力汽車具有良好的節(jié)油環(huán)保優(yōu)勢以及駕乘體驗，被廣大客戶所接受。然而，混合動力汽車在不同車速、不同工況下，會表現(xiàn)出不同的NVH相關(guān)問題，對駕駛員主觀感受有著不同的影響。文章分析了混動汽車動力總成系統(tǒng)的NVH性能，針對某HEV汽車SOC工況下，由EV模式進(jìn)入并聯(lián)模式時存在明顯的金屬敲擊聲問題，分析了激勵產(chǎn)生原因，并排除了故障

基于帶約束DUKF和AMPC的噴霧機(jī)路徑跟蹤控制————作者：鄭靖科;戴海峰;

摘要：為提高噴霧機(jī)在自身參數(shù)變化和復(fù)雜工作環(huán)境下的自動循跡精度，提出了一種基于帶約束DUKF和AMPC的路徑跟蹤控制方法。帶約束的DUKF包括兩個無跡卡爾曼濾波器，分別用來估計噴霧機(jī)的狀態(tài)和參數(shù)。AMPC路徑跟蹤控制器根據(jù)實時獲取到的估計值自適應(yīng)修正噴霧機(jī)動力學(xué)模型，以保證在參數(shù)變化和受到外部干擾時，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)對參考路徑的精確跟蹤。仿真和試驗結(jié)果表明，在典型的U形全覆蓋參考路徑下，參數(shù)估計誤差不超過7...

基于傳感器融合的車道線跟蹤與車道保持系統(tǒng)————作者：周蘇;尹丁;裴馮來;

摘要：車道保持是高級駕駛員輔助系統(tǒng)中的一項重要功能，精準(zhǔn)魯棒的車道線軌跡方程是高性能車道保持系統(tǒng)的前提。基于奇異值分解-無跡卡爾曼濾波框架融合相機(jī)、慣性測量單元和輪速傳感器，提出了一種新穎的、準(zhǔn)確性更高的車道線跟蹤與車道保持系統(tǒng)。首先，設(shè)計了雙分支車道線檢測網(wǎng)絡(luò)，在TuSimple數(shù)據(jù)集和自行標(biāo)注的數(shù)據(jù)集上進(jìn)行訓(xùn)練和驗證。然后，通過圖像后處理算法獲得了鳥瞰圖視角下的車道線實例分割結(jié)果，并結(jié)合慣性測量單元...

基于北斗/GPS雙模定位的遠(yuǎn)程車輛防盜監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計————作者：朱立妙;沈旭東;何樂華;

摘要：設(shè)計了一種基于加速度傳感器和北斗/GPS雙模定位的遠(yuǎn)程車輛防盜監(jiān)控系統(tǒng)。通過加速度傳感器和北斗/GPS雙模定位模塊共同檢測車輛是否被盜，通過NB-IoT模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。為了進(jìn)一步提高檢測精度，對定位數(shù)據(jù)采用卡爾曼濾波進(jìn)行優(yōu)化，加速度傳感器采用頻域法進(jìn)行處理。通過實驗測試表明，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，定位及報警信息準(zhǔn)確

基于HIL的控制器故障注入及自動化測試技術(shù)研發(fā)————作者：韓亞偉;王哲;

摘要：控制器的故障注入測試可模擬觸發(fā)可能面臨的各種故障，進(jìn)而測試控制器在面臨故障時的處置能力，以此對控制器的功能進(jìn)行評估和改進(jìn)。介紹了基于美國國家儀器公司(National Instruments, NI)平臺的硬件在環(huán)(hardware-in-the-loop, HIL)測試系統(tǒng)，闡述了利用NI平臺的LabVIEW與Veristand軟件、開關(guān)矩陣與現(xiàn)場可編程門陣列(field-programmabl...

一種綜合數(shù)據(jù)采集平臺通用測試軟件架構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)————作者：曹剛;程遠(yuǎn)璐;姚慶璐;蔣昕祎;黃誠;

摘要：在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時，由于各型號的軟件功能存在被重復(fù)開發(fā)的情況，因此，提出了一種綜合數(shù)據(jù)采集平臺通用測試軟件架構(gòu)的設(shè)計方案。軟件采用MVC三層架構(gòu)，降低軟件的耦合性，將參數(shù)信息配置成XML文件，XML的信息存放格式為Key-Value鍵值對形式，每次針對新型號開發(fā)，僅需對原執(zhí)行程序的XML的內(nèi)容進(jìn)行配置即可。對所選的軟件進(jìn)行不同型號的驗證，均達(dá)到型號的需求，大大節(jié)約了軟件開發(fā)的成本和開發(fā)效率，同時也降...

周邊式對接機(jī)構(gòu)碰撞點快速求解的一種方法————作者：何明達(dá);

摘要：針對周邊式對接機(jī)構(gòu)在對接過程中碰撞點位置的計算問題，提出一種碰撞點快速求解的方法。該方法簡化了不同類型碰撞判定的數(shù)學(xué)條件，根據(jù)碰撞邊緣對應(yīng)的空間向量給出碰撞表達(dá)式，并引入最小碰撞距離和弦截法求解軸向碰撞位置。該方法具有分析結(jié)果直觀、計算效率高、求解誤差小等優(yōu)點。根據(jù)NASA周邊式對接機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和對接條件，進(jìn)行碰撞點的計算分析，并利用軟件進(jìn)行仿真驗證。分析結(jié)果表明，20mm求解精度的計算時間減少...

基于改進(jìn)牛耕法和慣性軌跡的多機(jī)區(qū)域覆蓋算法————作者：彭敏;杜澤弘;董偉;丁漢;

摘要：無人機(jī)協(xié)同區(qū)域覆蓋在軍事偵察、植保等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，然而現(xiàn)有算法仍然存在區(qū)域覆蓋重復(fù)率高、規(guī)劃軌跡方向變化頻繁等問題。為此，提出基于改進(jìn)牛耕法和慣性軌跡生成的多機(jī)分布式區(qū)域覆蓋算法。算法基于地圖列方向劃分柵格地圖，在牛耕法的基礎(chǔ)上分裂線性結(jié)構(gòu)并更新線性結(jié)構(gòu)集合，從而實現(xiàn)低重復(fù)率覆蓋鄰近區(qū)域。此外，在廣度優(yōu)先算法的基礎(chǔ)上，建立了一種考慮軌跡慣性變化率代價的模型，進(jìn)而生成了低軌跡方向變化率的慣性軌跡。仿...

渦輪葉片參數(shù)化建模技術(shù)研究與系統(tǒng)開發(fā)————作者：戴禹;王成恩;柳偉;

摘要：航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片具有復(fù)雜的外形和冷卻結(jié)構(gòu)，造型設(shè)計周期長、可復(fù)用性低。本文開發(fā)了一款渦輪葉片參數(shù)化建模專用軟件，并以榫頭結(jié)構(gòu)為例，介紹了參數(shù)化設(shè)計功能模塊的開發(fā)流程。先進(jìn)行特征分析提取參數(shù)和約束后，求取草圖截面的點列，并以組合NURBS表示和存儲幾何數(shù)據(jù)，進(jìn)行實體造型。軟件可實現(xiàn)渦輪葉片外形結(jié)構(gòu)的參數(shù)化建模，提高設(shè)計效率

一種改進(jìn)RRT算法在機(jī)器人軌跡規(guī)劃中的應(yīng)用————作者：孫超;張偉軍;

摘要：高壓帶電作業(yè)機(jī)器人是目前機(jī)器人研究領(lǐng)域中一個重要的研究方向，而機(jī)器人在線纜位置附近的軌跡規(guī)劃是一項重要難題。本文以快速搜索隨機(jī)樹（rapidly-exploring random tree, RRT）及其相關(guān)改進(jìn)算法作為帶電作業(yè)機(jī)器人的路徑規(guī)劃方法。首先通過分析RRT算法的實現(xiàn)過程，提出根據(jù)紅黑樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加速節(jié)點搜尋的優(yōu)化方案，并通過仿真實驗證明該方法的高效性。然后針對RRT算法路徑效果較差和RR...

基于深度學(xué)習(xí)和貝葉斯優(yōu)化的短程車速預(yù)測研究————作者：涂家毓;楊林;

摘要：針對模型預(yù)測控制能量管理策略中自車短程車速預(yù)測精度不足和模型優(yōu)化耗時長，結(jié)果不佳的問題，文章建立了帶注意力機(jī)制的編碼解碼器進(jìn)行短程車速的預(yù)測，并利用貝葉斯優(yōu)化來確定模型的超參數(shù)。首先，介紹了模型的整體結(jié)構(gòu)和計算單元的選擇，然后利用實車工況和UDDS、HWFET標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)工況建立工況庫，并對本文的模型與RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了精度對比；其次，建立貝葉斯優(yōu)化的框架，對模型的超參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，...

融合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與Transformer的三維頸動脈超聲圖像斑塊分割方法————作者：黃建華;李朝軍;沙蕾;林艷萍;

摘要：超聲檢查是頸動脈粥樣硬化診斷的重要手段，在三維頸動脈超聲圖像中準(zhǔn)確分割頸動脈斑塊是評估和檢測斑塊的基礎(chǔ)。提出融合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與Transformer的U型網(wǎng)絡(luò)模型(CTUNet)。提出輕量自注意力機(jī)制，并將自注意力機(jī)制引入模型編碼器與解碼器的不同層次中，以建模長距離依賴關(guān)系。在前饋網(wǎng)絡(luò)中引入深度卷積，進(jìn)一步提高建模局部上下文的能力。使用交叉注意力機(jī)制融合跳躍連接特征與解碼器特征，恢復(fù)圖像細(xì)節(jié)信息，...

基于Python與S7-1500的清洗機(jī)器人運動控制系統(tǒng)————作者：黃燕民;陳宏軒;羅友高;劉捷;孫濤;唐國元;

摘要：針對一種養(yǎng)殖網(wǎng)箱水下清洗機(jī)器人，分析了清洗機(jī)器人的系統(tǒng)組成和控制原理，提出了其運動控制方法，通過兩臺操縱手柄之間的配合來完成清洗機(jī)器人位姿控制。對清洗機(jī)器人水面、水下控制系統(tǒng)涉及的串行口通信和以太網(wǎng)通信問題分別進(jìn)行了分析，在Python環(huán)境下利用第三方庫函數(shù)解決了水面、水下控制系統(tǒng)之間的通信問題。對清洗機(jī)器人控制系統(tǒng)軟件設(shè)計部分提出了設(shè)計要點并給出了解決辦法。基于以上方法開發(fā)了機(jī)器人實際控制系統(tǒng)。...

基于TSM-MobileNetV3的洗手動作在線識別研究————作者：何之舟;苗玉彬;張永航;吳炯;羅澤奇;

摘要：洗手動作需關(guān)注手部運動時序特征，采用3D-CNN網(wǎng)絡(luò)或光流法對其進(jìn)行動態(tài)識別時存在計算量較大、實時性較差等問題。為此建立洗手動作數(shù)據(jù)集，并基于TSM(時移模塊)思想提出一種動態(tài)手勢在線識別的輕型網(wǎng)絡(luò)TSM-MobileNetV3。首先針對高性能網(wǎng)絡(luò)MobileNetV3結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計了一種TSM模塊融合方式，構(gòu)成本網(wǎng)絡(luò)的殘差結(jié)構(gòu)；其次通過對比不同的TSM移位比例、時移長度以及共識融合策略對識別準(zhǔn)確...

高壓帶電作業(yè)線纜識別與定位系統(tǒng)的設(shè)計————作者：林卉航;張偉軍;

摘要：針對高壓帶電自動化作業(yè)中環(huán)境感知的問題，設(shè)計了一套線纜識別與定位系統(tǒng)的方案。在強(qiáng)光和復(fù)雜背景干擾的情況下，該系統(tǒng)采用深度相機(jī)和激光雷達(dá)聯(lián)合定位的方式，對線纜進(jìn)行基于特征點的粗匹配和基于最小二乘擬合圓算法的精定位。在室外室內(nèi)各測試條件下進(jìn)行驗證，結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠地進(jìn)行工作

基于改進(jìn)模板匹配的外科手術(shù)器械清點方法————作者：汪睿;苗玉彬;

摘要：針對當(dāng)前醫(yī)院外科手術(shù)器械管理流程中人工清點費力、低效、易出錯的問題，提出一種基于機(jī)器視覺的器械清點分類方法。該方法利用形態(tài)學(xué)骨架提取與像素滑動檢索方法確定器械的數(shù)量與位置，并將數(shù)量與位置作為先驗信息預(yù)先建立待測物搜索框，再結(jié)合模板匹配方法對器械進(jìn)行分類。實驗結(jié)果表明，比較傳統(tǒng)匹配方法，文章提出的方法對于多數(shù)量、多種類器械清點的準(zhǔn)確率得到明顯提升，清點速度可以匹配人工清點水平

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