为了解决四旋翼飞行器避障系统中激光和超声波传感器测距数据误差较大的问题,设计了一种改进的Sage_Husa自适应Kalman滤波算法。首先,在算法中引入遗忘因子,修正观测噪声协方差,校正数据结果,并使用Sage_Husa法对传统自适应Kalman滤波算法进行简化;然后,针对不同材质的障碍物墙面进行测距实验;最后,将结果与单一传感器和传统Kalman滤波算法的实验结果进行对比。结果显示,改进的Kalman滤波算法使激光和超声波传感器测量数据的融合结果更加稳定、准确,证明该算法能有效提高传感器的测量精度。

针对复杂背景下无人机航拍图像中绝缘子的分割问题,提出一种基于果蝇优化的简单线性迭代算法(FSLIC)对绝缘子图像实现自适应的分割方法。为了使所提方法具有更高的分割精度,首先通过FSLIC将绝缘子从复杂背景中大致分割出来。传统的简单线性迭代聚类方法(SLIC)中的K值对分割效果有较大影响,故提出了一种自适应确定K值的FSLIC方法,消除人工选择K值造成的误差;然后为了剔除伪目标,对超像素区域内的颜色、纹理、形状特征进行特征融合,消除了由于特征选取不当造成的伪目标干扰问题;最后利用特征相似度的方法,构建出超像素区域间的相似度矩阵,通过对相似度矩阵使用复杂网络社区进行聚类得到分割后的绝缘子图像。

为了改进变速器壳体的结构设计,对某商用车变速器壳体进行拓扑优化。首先,进行了边界条件的分析及载荷的获取;其次,针对典型工况,利用Hypermesh及Optistruct软件,对变速器壳体进行了强度分析和拓扑优化设计。优化后最大应力较优化前下降13.78%,最大应力明显得到优化,应力集中区域有缩小趋势。

挖掘机工作装置精确的位置控制是实现其轨迹自动控制的基础。提出一种改进粒子群优化算法,应用于液压系统PID参数的优化整定中,把遗传算法中的选择和交叉两种操作方式添加到标准的粒子群算法中形成的混合优化算法,提高了算法的搜索能力。建立具有整定PID控制器功能的仿真平台,使用改进粒子群算法、标准粒子群算法和相位裕度方法对PID控制器进行整定仿真,根据仿真结果,进行了模拟铲斗平地运动试验。仿真和试验结果表明改进粒子群算法整定的PID控制器参数,在电液伺服系统的动态响应和精确的轨迹控制方面有良好效果。

目的在对中枢模式发生器(CPG)机理分析的基础上,生成关节运动轨迹,实现对双足机器人运动步态的控制。方法根据位姿矩阵实现对踝关节末端轨迹跟踪,整定CPG模型相位参数,利用节律信号输出叠加生成运动轨迹。通过联合仿真实验,对所规划的步态进行合理性、自稳定性和自适应性分析。结果生成的运动轨迹能够实现对双足机器人的行走步态控制。结论基于CPG生成的步态能够提高机器人的运动性能,具有更强的对复杂环境的适应性。生成的运动轨迹能够为双足机器人步态规划提供借鉴意义。

为提高立体车库的管理和维护效率,增加立体车库的运行可靠性,对立体车库的远程监控技术进行了研究,提出了集远程监控、视频监控、状态监控于一体的立体车库远程监控系统。通过分析系统功能,确定了立体车库远程监控系统的总体方案,完成了监控数据的选择、基于力控组态的软件设计以及基于GRM400无线通讯模块的监控系统的通讯设置,实现了智能立体车库远程监控系统的研发。系统经现场实际应用,运行平稳可靠,操作方便,具有较强的应用价值。

伸缩臂作为在施工作业的机械手臂具有广泛的应用,且其自重对支承它的下部构造也有至关重要的影响,故合理的设计伸缩臂结构在相应施工机械研发过程中占有重要地位。对于通常设计的伸缩臂在强度和刚度上有较大的富裕量,在满足力学性能的基础上,通过简化伸缩臂结构,建立有限元参数化模型,以伸缩臂的外形尺寸为设计变量,强度、刚度、承压稳定性为约束条件,整体重量为目标函数,利用ANSYS和ISIGHT软件,建立目标函数的二阶响应面近似模型,并运用遗传算法对模型寻优求解。研究结果表明,伸缩臂整体自重下降19.06%。相对于传统优化设计,效率和精度得到了明显提高,对同类伸缩臂结构优化设计方法对比及优选有一定的指导意义。

针对产品设计知识管理系统中基于向量空间模型的知识匹配算法准确率和召回率不高的问题,通过研究产品设计知识的特点、传统向量空间模型存在的缺陷,重构向量空间,建立语义及语义结构向量空间模型,在此基础上提出了一种基于重构向量空间模型的知识匹配算法。针对该算法,分别研究了特征项权重计算、特征项相似度算法,引入了文本语义结构相似度,通过文本相似度计算对设计人员匹配适当的知识,开发了知识管理原型系统,并以某环保企业的产品设计知识为例,验证了该方法具有较好的准确率、召回率以及F1-score。

针对复杂机械产品概念设计中数据量大造成的知识获取问题,为充分挖掘知识资源的潜在价值。在论述零件产品知识模型和关联规则原理的基础上,提出一种基于关联规则的知识粒度化推送方法。首先将零件知识依据知识粒度层次理论进行描述,并引入知识需求概念,构建关联知识主动推送框架;然后依据关联规则FP-tree算法完成关联知识相似度匹配,有效的加速了知识检索和推送的速度;最终以机械产品实际生产为例验证所提方法在知识推送应用中的可行性。

以船式拖拉机船体为研究对象,采用Fluent模拟船体在水田泥浆土壤环境下的流场模型,并讨论船体底板倾角和行驶速度对船体行驶阻力的影响。研究结果表明在相同工况速度下,行驶阻力随倾角增大而逐步减小,且当倾角增大为30°时减阻率可达16.76%;随船体行驶速度增大,其行驶阻力增大而且减阻效果趋于稳定。研究表明改变船体倾角可有效改善船体在不同工况下的行驶阻力,对船式拖拉机船型减阻设计和实际应用均具有一定的指导意义。