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基于改进YOLOv4的工件识别被引量：1: 2022年; 针对传统装配机器人工件自动识别速度慢、精度低等问题,提出一种基于改进YOLOv4的工件识别方法。首先,采用简化Moblienetv3替换YOLOv4框架的特征提取网络;其次,将YOLOv4深层网络的标准卷积层替换为深度可分离卷积层;最后,增加104×104的特征检测尺度,并使其与另外三个尺度(52×52,26×26,13×13)进行融合。搭建了螺栓、螺母、轴等典型工件的图像数据采集平台,构建训练样本集并进行网络训练。测试结果表明,在工件识别任务中,与传统YOLOv4算法相比,网络参数规模减小87.10%,检测速度提高39.86%,初步满足实际生产中工件自动检测需求。; 张建华赵维赵岩王唱李克祥; 关键词：工件识别

基于LSTM和IGA-BP的酒精度预测模型被引量：1: 2022年; 目的:解决目前分段摘酒过程依赖人工“看花摘酒”,酒精度检测不准确的问题。方法:设计搭建基于酒精度建模的分段摘酒系统,研究采集音叉在不同模态不同浓度酒精溶液内的音叉频率值、音叉内置温度值,酒精溶液温度值和动态条件下泵转速值,基于最小均方算法(LMS)和长短期记忆网络(LSTM)实现音叉频率自适应滤波和动态补偿,基于改进遗传算法优化BP神经网络(IGA-BP)建立酒精度预测模型。结果:模型在迭代次数和预测精度上优于传统遗传算法优化BP神经网络和BP神经网络建立的酒精度预测模型,酒精度平均预测误差为0.381。结论:基于改进遗传算法优化BP神经网络(IGA-BP)建立酒精度数预测模型具有合理性。; 张建华商建伟王唱赵岩李克祥李祥利; 关键词：酒精度遗传算法 BP神经网络

硬脆材料磨削力建模研究现状与展望被引量：2: 2014年; 硬脆材料由于其高硬度、高强度等良好力学性能和物理特性,在国防、机械等领域都有广泛的应用前景。硬脆材料磨削过程主要由塑性变形去除和脆性断裂去除组成,其加工机理分析相对塑性材料磨削过程较为复杂。磨削力作为磨削加工机理研究基本特征参数,与加工表面质量、砂轮耐磨性和材料脆性或者塑性去除的预测等均有紧密联系。本文对硬脆材料磨削力建模进行总结,并针对硬脆材料磨削力研究存在的问题,提出了硬脆材料磨削力研究的方向。; 张建华张硕赵岩魏智; 关键词：硬脆材料磨削力单颗磨粒

血管介入机器人导管递送力实时检测系统研究: 2022年; 针对血管介入手术机器人导管递送力检测问题,提出一种基于应力应变原理的导管递送力实时检测方法。首先,对导管递送力在介入机器人从端内部的传递过程进行了分析与建模,并得出导管递送力检测系统设计原则;其次,基于应力应变原理,设计了一种集成于介入机器人从端内部传动轴的扭矩传感器,并建立了数据采集与处理系统;再次,采用ATI高精度扭矩传感器搭建实验平台,对传感器进行了标定与校准实验;最后,进行了理想静/动态条件下的传感器测试实验,以及基于人体真实计算机断层扫描(CT)数据血管模型的模拟导管递送测试实验。结果表明,所设计的传感器系统在理想静态条件下平均相对检测误差为1.26%,理想动态稳定条件下平均相对检测误差为1.38%,可实现导管递送力高精度在线检测,对提高介入机器人手术安全性具有重要意义。; 李辉周浩赵岩张建华张天晶; 关键词：血管介入介入机器人力反馈

基于超声振动端面微磨削的硬脆材料去除机理及实验平台研究被引量：1: 2014年; 随着国防、机械等领域对硬脆材料微型元件的需求的增长,对硬脆材料去除机理的研究越来越受到众多专家的重视.本文基于单颗磨粒运动轨迹的分析对硬脆材料超声振动端面微磨削方式的去除机理进行研究.结果表明由于超声振动的引入,会形成断续磨削,有效降低磨削力和磨削温度,提高磨削效率,解决微加工现存的磨头易磨损、磨削热量大等缺点.在此理论研究基础上,根据超声振动端面微磨削加工的特点提出设计原则,进而提出实验平台整体设计方案,并针对关键部件进行有限元分析及优化.; 张建华张硕赵岩魏智李儒君; 关键词：超声振动

基于运动学与动力学分析的极坐标超声振动端面微磨削机理研究: 2014年; 提出了一种极坐标式超声振动端面微磨削加工方法,建立微砂轮端面最外层圆周上磨粒运动轨迹模型,并采用对时间求导与矢量合成的方法,推导出磨粒的速度模型和加速度模型。针对超声振动方向和微砂轮进给方向之间的夹角Φ,进行了单因素仿真试验研究。结果表明:磨粒轨迹具有周期性和方向性,邻近轨迹存在交叠和分离特征,证明微磨削加工中存在"沟槽宽化"、"断续切削"等现象;磨粒速度最大值呈现稳定变化趋势,但其方向受Φ影响较为显著;磨粒加速度大小仅由所施加的超声振动参数决定,其方向受Φ影响较大;磨粒的高频冲击力远大于材料的许用应力值,利于材料的疲劳去除。; 孙凌宇李辉赵岩张硕曹志民; 关键词：超声振动极坐标动力学建模

小型两栖仿龟机器人多模式运动研究被引量：2: 2022年; 针对浅滩环境和水下狭窄空间的科研考察、资源勘探等任务,提出一种“腿-多矢量喷水”复合驱动的小型两栖仿龟机器人。通过研究“腿-多矢量喷水”复合式驱动系统的运动机理,设计仿生爬行步态和旋转步态。根据“腿-多矢量喷水”复合驱动机构的变结构特性,提出“H”、“工”和“X”等多模式运动。通过机器人水中运动学建模,建立基于实时动态推力矢量分配优化机制的水中3维自主运动控制方法。最后搭建机器人原型机,陆地上的多地形运动实验验证了机器人在非结构化浅滩环境中的适应能力强,水中运动控制实验验证了两栖机器人多模式运动控制的灵活性和可行性。; 邢会明刘畅郭书祥石立伟刘文智李海波赵岩; 关键词：仿生机器人两栖机器人步态设计

微磨削与超声振动复合加工技术研究现状与展望#被引量：11: 2016年; 微细切削技术是传统加工工艺向微观尺度的延伸,在微加工领域具有重要的作用,尤其适用于三维零件及微结构的加工。与其他微细切削技术相比,微细磨削技术具有加工零件棱边精度高、适于硬脆性材料加工等优势,但其存在加工效率低、磨削热量大、微砂轮易磨损等缺陷。已有研究表明,于机械加工辅加超声振动的复合加工技术可有效降低切削力、切削温度,增大脆性材料脆-塑转变临界切削深度,改善加工表面质量等。因而超声振动辅助微磨削技术被认为是一种可有效解决微磨削加工现存缺陷的技术。主要从微磨削技术研究现状、尺寸效应机理研究、脆性材料塑性域去除机理研究、超声振动切削实验研究、超声振动切削断续切削机理研究及微磨削动态有效磨刃密度建模研究六个方面,对微磨削技术及超声振动辅助切削技术相关领域研究进行综述,并探讨超声振动辅助微细磨削技术加工机理研究及未来发展需注重解决的问题。; 张建华田富强张明路赵岩; 关键词：超声振动尺寸效应

面向室内动态场景的多传感视觉SLAM方法被引量：1: 2022年; 针对传统同时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)框架面临动态场景时产生明显定位误差,建立的场景稠密地图会包含动态对象及其运动叠影,从而导致定位与建图鲁棒性不足的问题,面向以人类为主要动态对象的室内动态场景,从“温度”的角度出发,提出基于热像仪与深度相机结合的多传感SLAM协同方案,解决室内动态场景中的定位与建图难题。首先,建立一套针对热像仪与深度相机的联合标定策略,重新设计标定板与标定方案,完成相机的内参标定、外参标定与图像配准,得到一一对应的RGB、深度、热(RDH)三模图像;其次,由热图像得到人体掩模图像,进而在ORB-SLAM2系统框架下构建静态特征提取与数据关联策略,实现基于三模图像的视觉里程计;然后,基于人体掩模图像更新深度图像,滤除人体区域,进而完成基于三模图像的静态环境稠密地图构建;最后,在室内动态场景下进行实验验证,结果表明所提出算法在室内动态场景下可有效剔除动态对象的干扰特征,相对传统SLAM算法具有明显优势。; 张建华张天晶赵岩张霖周浩; 关键词：热像仪

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赵岩

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