进行了基于面部特征识别的驾驶员疲劳检测研究。设计了一种基于改进SSD的人脸特征检测算法,引进Resnet网络残差模块,解决了传统SSD算法训练的网络退化问题;使用Resnet-50替换原始SSD网络框架,有效减少了模型参数并提高识别率。针对驾驶室背景复杂的应用场景,采用Focal Loss代替Softmax Loss,以平衡正负样本的比例。实验结果表明改进SSD算法在自建的人脸特征数据集上的平均识别准确率为98.1%,比传统SSD算法提高了7.6%,体现为提高了对遮挡目标的识别率,且保持了较快的收敛特性。

为准确辨别导致高速铁路牵引负荷产生谐波电流的主要影响因素,通过相关性分析建立基于电能质量多维度实测数据的量化指标特征数据集,并使用基于信息熵的信息增益算法对影响谐波电流发射特性的主要因素进行影响度大小评估,进而辨别出主导因素。结合安装于牵引站的电能质量终端监测数据对该算法进行了验证,实验结果证明该算法可以准确判别导致谐波电流超标的主导因素。

为了解决“机械设计基础”课程教学中普遍存在缺少课外拓展知识和缺乏对学生探究问题能力及自主创新能力的培养等问题,进行了基于FDM 3D打印的“机械设计基础”探究性教学模式的设计与实践,探讨了FDM 3D打印示教机的引入、设计、组装和应用,并运用SPSS 22.0软件进行了教学实践实施效果评价。结果表明,该探究性教学实践取得了良好的教学效果,极大地提高了学生的自主创新能力和工程实践能力。

气体绝缘金属封闭开关(GIS)普遍应用在电力系统中,而温升是影响GIS设备运行状态的重要状态量。隔离开关在GIS运行中的作用举足轻重,其温度场分布特性值得研究。以隔离开关为研究对象建立了基于集肤效应的有限元温升解析模型,将获得的温升结果与试验数据进行对比,结果表明二者温升值接近,最大值在可动接触部处。有限元温升解析的方法可推广应用于GIS设备的温升设计中,为以后的GIS开发提供指导。

铁路运输在当今的大宗货物运输中起着重要作用。敞车车体是货车的主要组成部件,所以对其进行强度和可靠性评估就显得尤为重要。对敞车车体进行了有限元建模,根据TB/T 1335—1996标准确定载荷工况,通过ANSYS对其进行了不同工况下的静强度与自由模态计算;基于ANSYS/PDS模块,利用蒙特卡罗法对车体等效应力最大工况进行了静强度可靠性及灵敏度分析。结果表明车体的静强度指标满足许用要求;模型在频域上表现正常;许用应力对其静强度的可靠性影响最大。

针对混联机械臂结构复杂的特点,提出一种基于模糊逻辑控制的运动轨迹控制方案。首先分析混联机械臂双平台空间坐标转换关系,并求出机械臂作业中矩阵变量所对应的空间坐标值,作为模糊逻辑控制器的输入量;然后基于空间坐标变换的规则库对输入变量做模糊推理,提取出最小的模糊隶属度函数适配度,并选取出回报值最大的无障碍最优路径;最后搭建仿真平台并通过调整DH矩阵旋转角度参数,确定关节旋转角度和连杆移动的偏差值。实验结果表明,使用所提轨迹规划方法的混联机械臂的关节速度轨迹波动值最小,且最短路径的遍历时间更短。

为避免类椭圆型采油螺杆泵转子轮廓出现尖点,首先对类椭圆型螺杆泵的不过切条件进行了分析,给出了螺杆泵合理设计条件,并对螺杆泵的结构参数——偏心距与过流面积的关系进行了分析,得到偏心距是影响过流面积最主要因素的结论。然后通过对定转子线型进行分析得到了理论过流面积计算公式,并得到不同偏心距与过流面积的关系曲线。最后通过关系曲线结合不同偏心距的定转子形状,优选出偏心距的取值范围。

自然界中的一些物体是由多种材料构成的非均质物体,可称为异质实体(HEO),其材料组分在空间分布上相异,如骨骼、牙齿和竹子等各类动植物的结构形式就属于典型的异质实体。近年来,很多研究领域依此设计出异质结构,从而获得性能更优秀的功能件,被广泛应用于宇航工业、机械工程、生物医学等领域。异质零件的发展重点在模型建立、材料制备、生产工艺及性能调控等方面。3D打印技术应用于异质零件的设计和制造,将为异质零件的开发提供新的平台,也是异质零件制造的重要方法。为此对使用3D打印制造异质零件的技术与设备进行简要介绍。

针对目前老年人辅助如厕装置的产品缺陷,提出一种老年人智能辅助如厕装置的设计方案。将老年人如厕后站立过程中人体结构的复杂轨迹简化为连杆关节模型,进而模拟出辅助如厕装置的运动轨迹。结合目前市场上马桶尺寸设计装置整体的结构尺寸。相比传统辅助如厕产品,此装置能够独立于已安装的马桶结构,具有结构简单、即装即用、安全可靠等优点。

针对老年人因视觉老化,记忆力、行动力、生活自理能力下降等原因造成错服、漏服或多服药的问题,设计了一种保障老年人按时、定量、正确服药的智能药箱装置。智能药箱主控系统采用STC89C52RC单片机进行信息处理与控制,主要包括药品存储和服药提醒两个功能,其中药品存储保证不同药品和医用测量仪器的分类存放,服药提醒则包含闹铃、指示灯、显示屏及短信发送紧急联系人等多重提醒功能,最大限度地保障使用者能够按时按量服药。