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期刊信息/Journal information
制造业自动化
制造业自动化

黎晓东

半月刊

1009-0134

ma@riamb.ac.cn

010-82285780

100011

北京德胜门外教场口1号

制造业自动化/Journal Manufacturing AutomationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本杂志由北京机械工业自动化研究所主办，国家机械工业局主管，1979年创刊。主要刊载制造业自动化领域所取得的新技术、新成果、新产品、新方法以及自动化技术应用成果、科技动态与信息等。常设栏目有：专家论坛、先进制造技术、CAD/CAM/CIMS、生产自动化、自动化技术与装置、控制与检测、数控技术、工业机器人、应用技术、产业动态等。读者对象为从事制造业自动化技术工作的科技人员、管理人员、企业技工、院校师生等。
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    模糊自抗扰双容水箱液位控制器设计

    周宣征张公永张盛峰
    166-169,178页
    查看更多>>摘要：为了提高自抗扰控制应用下双容水箱控制系统的快速性和抗扰能力,在传统自抗扰控制技术基础上提出一种模糊自抗扰双容水箱液位控制器方法.分析了系统模型,建立系统扰动模型和状态观测器,并通过仿真分析观测器性能,设计了模糊自抗扰控制器,利用模糊算法提高自抗扰控制器的快速性,通过仿真分别对PID控制与自抗扰控制,模糊自抗扰与自抗扰控制两对组合进行分析对比.仿真结果表明,模糊自抗扰控制方法相对于自抗扰控制和PID方法响应速度更快,抗干扰能力更强,具有一定的应用价值.

    模糊控制自抗扰控制液位控制双容水箱

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    城轨云能源管理系统模型研究与实现

    陈乃海
    170-173页
    查看更多>>摘要：介绍了基于城轨云平台的城市轨道交通能源管理系统模型,系统由中心级-线路级-车站级三级架构组成,在线路控制中心设置云平台后备服务器,主要完成数据存储功能,同时减轻了数据传输压力.当平台主干网或城轨云中心设备出现故障时,能源管理系统将通过后备线路服务器实现线路级降级运行.对能源管理系统的功能进行了阐述,该系统对轨道交通能源进行监测和综合管理,为城市轨道交通运营企业科学节能提供依据.根据该模型,在南宁地铁5号线一期工程中设计了能源管理系统,以电能管理模块为例,阐述了系统的功能架构,实现供电设备运行监测、能耗统计、能效分析等功能,并预留接入城轨云的接口,该线已于2021年12月开通运营,通过能源管理系统,取得了良好的节能效果.

    城轨云城市轨道交通能源管理系统节能工程实践

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    自主行走智能回收车的硬件控制系统设计

    刘建新王强马荣喆张育龙...
    174-178页
    查看更多>>摘要：基于新型垃圾回收模式,提出一种以行车电脑NUC 7i5BNK为主控制器的自主行走的智能回收车.智能回收车主要从系统硬件进行设计,硬件模块设计主要分为检测模块、控制模块和执行模块,检测模块由IMU、GPS、激光雷达等传感器组成,获取回收车的实时位姿数据.控制模块的核心处理芯片为NUC 7i5BNK,连接嵌入式设备,获取传感器输出的位姿信息,发送指令至执行模块电机驱动板,控制电机运行,并发送数据至显示屏实时显示.经过多次实测,在小角度扰动下,智能回收车可以精确进行自主行走及自动避障,自主行走过程中,智能回收车姿态角输出误差小、行驶速度快、行走路径精度高、运行稳定高速、灵活性高、覆盖面积广.

    新型垃圾回收模式智能回收车硬件设计自主行走

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    具备穿越障碍物功能的断股线路修复装置

    李方漆海霞胡仁俊邹霞...
    179-183页
    查看更多>>摘要：高压架空输电线是弥补我国电能地理分配不均的重要部件,因此及时修补长时间外界应力作用或不可控雷击等对输电线路带来的断股与损伤具有重要意义.目前对输电线路的维修主要还是风险系数较大的人工修补方式,尽管已有研究设计了相关断股修复装置以替代人工作业,但在存在障碍物的空间受限场合缺少相关讨论与设计.为了增大修复装置在空间受限场合的适用性,全面实现输电线路的自动修补,提出了一种具备穿越障碍物功能的输电线路断股修复装置,通过调节机构与固定、绕线机构的分块设计实现了空间受限场合下的线路可靠修复.最后,通过试验验证了断股修复装置的可行性与有效性.

    断股修复作业高压架空输电线

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    宏微复合工件台影像测量仪专用控制器设计

    余斯洋王健李凡星孙思...
    184-189页
    查看更多>>摘要：当前,三维(3D)扫描测头的纳米级测量分辨率要求影像测量仪的伺服单元具备相同级别定位精度.为解决这一难题,影像仪伺服工件台采用宏动台和微动台构成的复合结构,以实现大测量范围内的高精度定位.这类采用了宏微复合工件台的影像仪设备对控制系统控制精度、响应速度及多类数据信息综合并行处理性能要求较高,而目前的影像仪工件台伺服方案大多采用通用运动控制器,只能实现宏动台和微动台的单独控制,且价格高昂并有禁运的风险.为此,设计了一种专用控制器,其基于DSP+FPGA体系架构,集通讯、算法处理、数据传感及采集、数模控制于一体,能够满足复合测量仪外围设备的控制和检测,以及对多轴伺服单元纳米级定位的需求.该架构的优点在于充分利用了DSP强大的浮点数运算能力和FPGA多线程同步并行特性,通过对正交编码位置信号的解码计数,PWM和高分辨率模拟控制信号的解算输出,实现对宏动台调速和快速定位,以及对微动台进行纳米级位置补偿.介绍了复合影像仪专用控制器的硬件整体结构及主要模块的详细设计,并给出了3D扫描软件实现的程序结构框架.实验结果表明,该专用控制器能较好地满足复合影像测量仪3D扫描测头的纳米级定位需求,提升对被测件轮廓3D扫描测量精度.

    工件台控制运动控制数字信号处理器可编程逻辑阵列

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    车用空调控制器自动装配线视觉检测系统设计

    吴怀峥唐旭晟严冰
    190-194页
    查看更多>>摘要：我国的车用空调控制器自动装配线的检测任务主要靠人工完成,检测效率低,稳定性差,成本大且装配质量难以保证.为解决这一问题,基于机器视觉技术设计了应用于车用空调控制器自动装配线的视觉检测系统.系统包括对散热片点胶工位涂胶质量的合格判定,以及电路板烧录测试工位电极片与电容位置的检测.采用自动阈值分割、滤波处理、改进的双阈值大律算法、击中击不中、深度学习等多种视觉算法完成空调控制器的检测装配.经生产实践验证,该视觉系统可实现车用空调控制器装配线的自动检测,整个装配流程无需人工干预,极大地提高了装配效率和质量,检测成功率和生产效率满足基本需求.

    机器视觉自动化装配线图像处理视觉检测深度学习

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    智能检测技术在变电站检修中的应用

    黄颖祺张宗包
    195-200页
    查看更多>>摘要：针对变电站检修中非工作人员误入现场和工作人员不按照规范佩戴安全帽的问题,设计了基于深度学习的人脸识别算法.首先针对卷积神经网络参数多、训练时间长的问题,提出了轻量级卷积神经网络MobileNet算法,将其用于变电站人脸识别中,若非工作人员进入,会发出语音提示禁止进入.其次针对工作人员没有佩戴安全帽工作的问题,提出了基于YOLOv4算法的安全帽识别算法,若工作人员未佩戴安全帽,会发出告警信号.最后经过试验表明,所提的变电站人脸识别算法相比于卷积神经网络能够保证高准确率的同时,还能拥有更快的识别速度,并且同时高效准确地识别了工作人员是否正确佩戴安全帽.

    变电站检修安全帽人脸识别轻量级卷积神经网络YOLOv4算法

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    ORB-SLAM3融合语义分割的AGV栅格地图构建与导航

    李刚姚望军王李孙唐俊锋...
    201-204,220页
    查看更多>>摘要：同时定位与建图(SLAM)技术是自动引导车(AGV)实现自主引导的关键技术之一,传统的视觉SLAM生成的稀疏点云地图无法得到真实场景中空间是否被障碍物占据的状态,因此不具备导航功能.提出了一种基于语义分割的栅格地图构建方法.通过全景分割网络Panoptic FCN对ORB-SLAM3生成的关键帧进行语义分割,利用相机水平安装且高度固定作为先验条件确定地面的空间位置,再结合关键帧位姿将得到的语义掩膜进行反投影,利用贝叶斯增量式估计方法构建二维占据栅格地图.在实验室搭建的AGV平台上对该建图算法进行验证,利用A*算法作为路径规划算法,实验结果表明算法生成的语义栅格地图能够正确的表示出地面和障碍物位置,AGV按照规划好的路径正确地跟踪到目标点,算法生成的栅格地图能够正确地反映出环境语义信息并可以应用于AGV实际导航,算法实时性和准确性都能够满足需求.

    同步定位与建图自动引导车栅格地图语义分割自主导航

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    采用线结构光和MeanShift的高精度玻璃截面缺陷检测方法

    陈褀金文涛李东风魏文静...
    205-208页
    查看更多>>摘要：玻璃在制作和分割过程中会导致截面存在缺陷.针对人工方式难以辨别检测此类缺陷的难点,提出了一种高精度的玻璃截面缺陷检测方法.将线结构光扫描技术和MeanShift算法相结合,对玻璃截面的缺陷进行检测并估计其几何参数.首先,利用线结构光传感器系统获取玻璃截面的高精度三维(3D)形貌,将其映射到二维(2D)平面生成带有缺陷形状的灰度图.然后,对获取的灰度图进行预处理后,采用MeanShift算法进行缺陷区域分割,平滑分割结果.最后,估计分割出来的缺陷几何参数并完成定量统计.实验表明,所提算法能够有效地检测出玻璃截面的缺陷,并估计其几何参数.

    玻璃缺陷检测线结构光MeanShift

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    飞机燃油箱参数化布局及结构设计

    钟若瑛宋伟许贝朱成业...
    209-215页
    查看更多>>摘要：针对飞机燃油系统方案设计阶段的重心计算及详细设计阶段截面轮廓具有明确变化规律的金属燃油箱基体结构设计,提出了一种基于知识工程,以设计流程化和模型参数化为典型特征的飞机燃油箱参数化布局及结构建模方法,定制了标准化的飞机燃油箱建模流程,并在建模流程化的基础上实现飞机燃油箱布局及结构建模参数化,通过对具有典型结构特征的飞机燃油箱进行参数化设计和重心计算,该技术针对截面轮廓具有明确变化规律的燃油箱进行建模,能够提高飞机燃油系统的设计柔性,提高设计效率.

    燃油箱设计流程化设计参数化设计知识工程CATIA

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