方法與技術(shù)

1.適用于形性一體化的工業(yè)備件增材制造工藝研究

關(guān)鍵詞：增材制造工藝 P1~4

針對(duì)企業(yè)備品備件管理面臨的新挑戰(zhàn)，《適用于形性一體化的工業(yè)備件增材制造工藝研究》一文基于備件增材制造應(yīng)用研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，分析了增材制造用于工業(yè)備件國產(chǎn)化替代的必要性及可行性與存在的問題，探討了適用于增材制造的工業(yè)備件的技術(shù)特性、形性影響因素及保障措施，提出了基于逆向工程理念的形性一體化增材制造工藝研究框架及國產(chǎn)化替代實(shí)驗(yàn)技術(shù)方案，研究了增材制造用于備件國產(chǎn)化替代的經(jīng)濟(jì)效益與技術(shù)應(yīng)用評(píng)估方法。以線纜接頭為例進(jìn)行了增材制造的形性一體化試驗(yàn)研究，結(jié)果表明備件試驗(yàn)件具有了原件的形性功能要求，為備件增材制造的工業(yè)化應(yīng)用提供了新的研究思路。

2.激光式甲烷探測器極端氣候環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)研究

關(guān)鍵詞：激光甲烷探測器 P5~6，27

可燃?xì)怏w探測器在可燃?xì)怏w的泄漏檢測中有著重要的作用和意義，《激光式甲烷探測器極端氣候環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)研究》一文從探測器環(huán)境適應(yīng)性研究出發(fā)，考慮探測器實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，研建多災(zāi)耦合環(huán)境條件下可燃?xì)怏w報(bào)警器綜合性能測試系統(tǒng)。試驗(yàn)結(jié)果表明：淋雨、降雪和覆冰等單一氣候環(huán)境對(duì)可燃?xì)怏w監(jiān)測儀的測試性能產(chǎn)生影響，極端氣候環(huán)境會(huì)導(dǎo)致可燃?xì)怏w監(jiān)測儀的數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，波動(dòng)較大且存在一定的誤差。相比于溫度環(huán)境的變化，單一的淋雨、降雪和覆冰等災(zāi)害環(huán)境對(duì)可燃?xì)怏w監(jiān)測儀的影響更大。同時(shí)，在復(fù)合氣候環(huán)境條件下的監(jiān)測性能影響更大，如風(fēng)和高低溫、風(fēng)和淋雨、風(fēng)和覆冰、風(fēng)和降雪等環(huán)境的耦合。在復(fù)合環(huán)境中，不同災(zāi)害因素之間相互作用，會(huì)對(duì)可燃?xì)怏w監(jiān)測儀的性能產(chǎn)生復(fù)雜的影響。

3.基于改進(jìn)Otsu+Hough 圖像處理算法的菌落計(jì)數(shù)研究

關(guān)鍵詞：圖像處理算法的菌落計(jì)數(shù) P7~10，27

在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)學(xué)等行業(yè)的微生物檢測中，從業(yè)者用人工計(jì)數(shù)的方法對(duì)菌落計(jì)數(shù)，不僅充滿不確定性，而且效率低?！痘诟倪M(jìn)Otsu+Hough 圖像處理算法的菌落計(jì)數(shù)研究》一文提出一種基于改進(jìn)Otsu 的菌落計(jì)數(shù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)分為2 個(gè)部分：硬件的視覺圖像采集系統(tǒng)和軟件圖像處理算法組成；運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)通過使用Labview來控制，視覺采集系統(tǒng)通過工業(yè)相機(jī)收集菌落圖像，實(shí)現(xiàn)了微生物圖像自動(dòng)采集。圖像處理利用Python 語言的方便快捷性，根據(jù)開放源代碼OpenCV 庫來對(duì)多種圖像進(jìn)行Otsu、Hough 變換等處理算法，使得微生物計(jì)數(shù)在保證正確率和效率的同時(shí)，由算法自動(dòng)生成計(jì)算和分析計(jì)數(shù)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，程序處理圖像平均用時(shí)較短，算法計(jì)數(shù)結(jié)果與人工計(jì)數(shù)結(jié)果相比誤差較小，通過算法精簡可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室對(duì)菌落計(jì)數(shù)的自動(dòng)化處理。

4.基于ESP32 的三軸機(jī)械臂雙模式控制系統(tǒng)

關(guān)鍵詞：三軸機(jī)械臂雙模式控制系統(tǒng) P11~13

在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中三軸機(jī)械臂以其簡潔、靈活和高效的特點(diǎn)成為了自動(dòng)化領(lǐng)域的熱門選擇?！痘贓SP32 的三軸機(jī)械臂雙模式控制系統(tǒng)》一文以ESP32 芯片為核心，設(shè)計(jì)一個(gè)三軸機(jī)械臂雙模式控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)中，利用上位機(jī)編寫的Python 應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)下位機(jī)數(shù)據(jù)及指令的傳輸，通過ESP32 主控芯片完成步進(jìn)電機(jī)對(duì)機(jī)械臂的控制。將正向運(yùn)動(dòng)學(xué)原理應(yīng)用于直接控制模式的設(shè)計(jì)過程中，通過計(jì)算得到可交互界面上的滑塊數(shù)值、步進(jìn)電機(jī)的步數(shù)與模擬PWM 波脈沖信號(hào)之間的關(guān)系，再通過4988 模塊驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)到目標(biāo)位置。利用逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)現(xiàn)姿態(tài)跟隨控制模式，系統(tǒng)對(duì)機(jī)械臂跟隨目標(biāo)的坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算求解，自動(dòng)將機(jī)械臂模式圖調(diào)整到目標(biāo)位置上，進(jìn)一步逆解析出所需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度之后，生成控制信號(hào)發(fā)送給ESP32，使得機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跟隨。經(jīng)過對(duì)機(jī)械臂系統(tǒng)的調(diào)試，所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)先設(shè)定的各種功能。

5.新型水果采摘裝置的設(shè)計(jì)與研究

關(guān)鍵詞：水果采摘裝置 P32~34，70

收獲采摘是果品生產(chǎn)中最為關(guān)鍵的過程之一，《新型水果采摘裝置的設(shè)計(jì)與研究》一文設(shè)計(jì)了一種用于蘋果采收的輔助機(jī)械手。其機(jī)械手是一種手持長桿結(jié)構(gòu)，前端滑塊利用液壓系統(tǒng)，推動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而可以完成剪刀的開啟和閉合，再與手柄所連接的連桿機(jī)構(gòu)相結(jié)合，可以將剪刀移到果柄處，從而剪斷果柄，最后，蘋果果實(shí)落到收納機(jī)構(gòu)中，同時(shí)完成對(duì)蘋果的采摘和收納。在水果的底部配備柔性收納裝置，可以將水果暫時(shí)收納到一個(gè)袋子中，等水果收集滿后，再放入箱內(nèi)。本研究成果對(duì)于實(shí)現(xiàn)果樹的高效、低成本、高效率的高效采摘具有重要的實(shí)踐意義和應(yīng)用價(jià)值。

管理與人才培養(yǎng)

6.ABAQUS 軟件在“工程力學(xué)”課程教學(xué)中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：“工程力學(xué)”課程教學(xué) P101~103

“工程力學(xué)”是一門重要的工科課程，《ABAQUS 軟件在“工程力學(xué)”課程教學(xué)中的應(yīng)用》一文針對(duì)“工程力學(xué)”教學(xué)中學(xué)生面臨的公式繁多、概念原理不易理解的問題，指導(dǎo)學(xué)生課后采用ABAQUS 有限元軟件，把概念和公式轉(zhuǎn)化為有限元算例，通過計(jì)算，消化理解課程中的概念和公式，進(jìn)行輔助教學(xué)。課后，學(xué)生隨時(shí)可以在微信群內(nèi)探討把概念或公式轉(zhuǎn)化為有限元算例的合理性、ABAQUS 軟件有限元計(jì)算的問題、課程知識(shí)點(diǎn)以及與課程有關(guān)的問題，教師與學(xué)生、學(xué)生之間都可充分討論。與傳統(tǒng)課堂授課相比，ABAQUS 軟件在“工程力學(xué)”課后輔助教學(xué)能夠使得學(xué)生直觀理解課程中的理論公式和概念。本研究為學(xué)生課后學(xué)習(xí)“工程力學(xué)”課程，提供了切實(shí)可行的新思路。

應(yīng)用與優(yōu)化

7.8t 汽車起重機(jī)伸縮式主臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

關(guān)鍵詞：汽車起重機(jī)P182~186，207

汽車起重機(jī)是應(yīng)用最廣泛的工程起重機(jī)類型，汽車起重機(jī)的伸縮式主臂，直接決定了起重作業(yè)的可靠性與安全性?！?t 汽車起重機(jī)伸縮式主臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)》一文以8 t 汽車起重機(jī)伸縮式主臂作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的對(duì)象，在Creo 軟件參數(shù)化建模的基礎(chǔ)上，參照該汽車起重機(jī)額定起重量表，合理選擇了伸縮式主臂多個(gè)工作位置，分別對(duì)其進(jìn)行ANSYS 有限元結(jié)構(gòu)靜力分析。將獲得的伸縮式主臂各節(jié)臂的應(yīng)力、變形等響應(yīng)數(shù)據(jù)作為結(jié)構(gòu)改進(jìn)的參考依據(jù)，指導(dǎo)伸縮式主臂各節(jié)臂局部強(qiáng)化、減少應(yīng)力集中和減材等方面的設(shè)計(jì)優(yōu)化，接著對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)后的伸縮式主臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析。分析結(jié)果顯示，優(yōu)化設(shè)計(jì)后的伸縮式主臂結(jié)構(gòu)最大等效應(yīng)力值明顯小于材料的基本許用應(yīng)力值，強(qiáng)度是足夠的，局部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度得到了改善，整體質(zhì)量減輕了約12.61%，符合設(shè)計(jì)預(yù)期。

專論與綜述

8.我國微小型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展概況與國產(chǎn)化對(duì)策

關(guān)鍵詞：微小型燃?xì)廨啓C(jī) P274~277

燃?xì)廨啓C(jī)是能源動(dòng)力的高端核心裝備，代表著一個(gè)國家重大裝備制造業(yè)的總體水平。《我國微小型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展概況與國產(chǎn)化對(duì)策》一文圍繞微小型燃?xì)廨啓C(jī)，分析了“十二五”以來國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境，國內(nèi)外進(jìn)展和優(yōu)勢企業(yè)及機(jī)構(gòu)，目前和下一代微小燃機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)以及國內(nèi)外差距；針對(duì)國內(nèi)研究基礎(chǔ)薄弱、關(guān)鍵技術(shù)尚未掌握、研究力量分散、產(chǎn)業(yè)配套不夠完善等問題，提出利用產(chǎn)業(yè)、科技、金融等措施，整合資源形成發(fā)展合力、聚焦重點(diǎn)突破制約瓶頸、設(shè)立微小型燃機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金的三條推動(dòng)國產(chǎn)化發(fā)展的策略建議，為加快我國微小型燃?xì)廨啓C(jī)國產(chǎn)化替代進(jìn)程提供參考。