在工业机器人成为智能制造重要支撑设备的情况下,培养MCU领域的优秀人才至关重要。针对“MCU技术及课程设计”课程实践性较强的特点,结合该课程的教学现状,分析了目前教学过程中存在的问题,并基于PBL教学方法提出了对应的解决方案。介绍了“MCU技术及课程设计”的教学实践,探索了PBL教学方法在该课程中的应用。具体介绍了课程教学体系设置、基于PBL的教学案例设计,以及PBL教学法在实施中需要注意的问题等。

基于卷积神经网络提取图像特征的方法被广泛应用到图像检索中,主要研究内容为设计良好的特征提取方式。为了提高图片全局特征评估检索准确率,对基于特征融合的深度学习图像检索算法进行分析。通过对不同特征提取方式进行测试,提出融合不同卷积层进行特征提取的策略,并且对提取效果进行分析。测试结果显示,检索准确率比单层卷积层提取特征的准确率要高;利用注意力机制融合特征发现通道信息的注意力机制可以提高检索准确率,而空间信息的注意力机制会降低原始信息的可区分度和检索准确率。

首先分析了矩阵式制造系统的发展现状,包括研究机构、研究方向和产业应用;其次归纳了矩阵式制造系统的关键技术,包括生产特性机理、制造单元配置方法、布局规划与重构策略、生产调度和仿真优化;最后探讨了矩阵式制造系统未来的发展趋势,包括加强理论研究、注重设备和硬件发展、推进多尺度系统设计与规划研究、开展动态实时生产调度研究、开发矩阵式制造系统专用仿真软件和推动矩阵式制造系统的产业应用。

针对传统机器人轨迹规划算法无法实现全局寻优的问题,提出一种基于改进多目标粒子群的机器人轨迹规划算法。首先对机器人的当前位置进行定位并确定偏转角度,在粒子寻优过程中引入一种外部机制形成非劣解容器,引入SA算法对种群内部的粒子位置进行重新排布,避免解集陷入局部最优;再根据多机器人拥塞概率进行分解和乘积表征,消解冲突,避免发生碰撞。实验结果显示所提算法能够规划出一条最短的路径,并可以有效地避免机器人发生碰撞,且移动时间少于传统算法。

为了提高立式加工水基切削控制精度,提出基于模拟退火的立式加工水基切削精度自适应控制方法。首先建立立式加工水基切削数学模型;其次设计了立式加工水基切削系统PID控制器;最后基于模拟退火方法对PID控制器进行参数优化,实现立式加工水基切削精度的自适应控制。测试结果表明所提方法在0.25 s即完成控制动态响应;在阻尼系数、转轴加速度、进给量发生改变时,仍能保持切削力稳定,鲁棒性较强;噪声干扰下切削力偏差值小于45.3 N,切削自适应控制精度较高。

冲压空气涡轮是飞机的应急动力装置。依据叶素动量理论对冲压空气涡轮叶片进行气动设计,对设计的冲压空气涡轮进行计算流体力学仿真,研究了来流速度、安装角与冲压空气涡轮输出功率的关系,不同偏航角对冲压空气涡轮性能的影响及评估方法,绘制冲压空气涡轮输出功率随来流速度、安装角的变化曲线。研究发现,偏航角小于15°时,冲压空气涡轮的性能下降满足cos 3γ评价法则,但随着偏航角的增大,这个法则不再适用。

针对矿山装备发动机曲轴激光熔覆过程中温度分布对熔覆层质量的影响,利用ANSYS软件及生死单元法对熔覆过程进行模拟仿真,得到不同工艺参数下激光熔覆层的温度场,获得了熔池温度及冷却速度的变化规律。结果表明熔池最高温度受激光功率的影响比较大,冷却速度与扫描速度呈正相关,热影响区随着扫描速度的增加而减小。温度场分布与红外摄像仪拍摄结果比较接近,验证了模型的可靠性。

为减小焊接机器人龙门架结构质量,提高焊接机器人动态响应能力,提出了一种基于多目标遗传算法(MOGA)的焊接机器人龙门架结构优化方法。通过构建焊接机器人龙门架结构Kriging近似模型,以龙门架结构质量为优化目标,龙门架横梁板材厚度、立柱板材厚度、底座板厚度为约束条件,采用MOGA算法对目标函数进行求解,得出焊接机器人龙门架结构的最优参数。仿真结果表明,采用Kriging近似模型优化的焊接机器人龙门架结构在满足静态特性和动态特性要求的情况下,龙门架结构质量较优化前减小了45.88%,为111.23 kg,所提方法具有良好的优化效果。

针对某多品种小批量航空电子产品制造企业的产品四随管控流程复杂、领用时间长、装箱错误和漏包等问题,以精益思想原则进行问题分析及优化实施。通过电子化放行单、标准化生产表单及建立包装管控表,实现产品包装过程信息化,方便查询及统计,保证产品四随的正确性及快速取用。优化的流程是离散型生产制造企业基于过程数据进行精益管理的一次有益实践,同时为公司后续生产过程执行系统(MES)的实施提供了基础数据及经验积累,对企业类似管理需求有一定的借鉴意义。

在复杂恶劣的矿井环境下,大型矿井提升系统的可靠性不仅关系着矿井生产效率,更与工作人员的生命安全息息相关。从提升系统关键部件可靠性、提升系统故障诊断和提升过程安全管控等3个方面,介绍和总结了国内外对矿井提升系统可靠性关键技术的研究现状,为未来超深矿井提升系统可靠性技术的发展提供思路和参考。