基于CAD的喷涂机器人轨迹优化

针对复杂自由曲面匀速和等行程间距喷涂方法,因曲面上曲率的变化会造成涂层厚度差较大的问题,提出一种基于CAD的轨迹优化算法以提高曲面的漆膜厚度一致性。该方法首先根据平面上的喷涂试验和微分几何的面积放大定理推导出曲面上的漆膜生长模型;然后通过扫描直接获得工件表面点云模型,采用点云切片技术获取喷枪路径和姿态;最后采用沿路径方向的速率优化算法和垂直路径方向的间距优化算法对曲面上的喷枪轨迹进行优化。仿真和试验结果验证了优化算法的有效性和轨迹生成算法的可行性。     

喷涂机器人空间轨迹到关节轨迹的转换方法

根据喷涂机器人离线编程需要和喷涂空间轨迹的特点,提出一种基于Dijkstra算法的喷涂机器人笛卡尔空间轨迹到关节轨迹的转换方法。通过分析工件坐标系和机器人基坐标系的关系,采用辅助特征点三点标定法将工件坐标系内的喷涂空间轨迹转换到机器人坐标系。建立了在机器人逆解中求取最短关节运动行程的优选模型,用赋权有向图表示所有机器人逆解间的行程关系,利用Dijkstra算法求最优的逆解组合。喷涂试验显示,所提出的轨迹转换方法能有效克服轨迹转换失真,验证了该方法的可行性和有效性。     

北虫草菌种感染家蚕幼虫的研究

采用北虫草菌种接种家蚕幼虫进行蚕虫草的人工栽培试验,调查菌种、家蚕品系、孢子数量对家蚕幼虫接种后的感染情况。结果表明:家蚕幼虫接种北虫草菌种之后,随着感染率的增加体重逐日下降,大批感染的时间一般都集中在第3~7天;菌种是决定人工栽培是否成功的主要因素,蚕品种的影响不大,日系原蚕对北虫草菌种的感染率略高于杂交蚕;采用孢子数量多的孢子液接种,家蚕的感染速度快且感染率高,孢子液的孢子数量以106/mL范围以上较好。     

不同家蚕品种对低成本人工饲料适应性调查

为解决人工饲料育配套家蚕品种问题 ,采用山东省蚕业研究所研制的含桑绿枝粉低成本人工饲料 ,对国内 2 5对杂交种、2 1个中系原种及 2 0个日系原种进行了疏毛率及稚蚕饲育成绩等项调查 ,结果表明 ,杂交种及日系原种总体上对低成本人工饲料有良好的摄食性 ,从中选择适宜品种 ,结合配套饲育技术措施 ,已在大规模农村中试中应用。     

家蚕稚蚕人工饲料育技术及其推广应用

20世纪60年代,日本研制成功家蚕人工饲料后,很快实现了产业化,在养蚕与蚕种生产中广泛应用。我国对家蚕人工饲料养蚕技术的研究,也有30多年历史,在基础和应用研究方面取得一定进展。近几年来,我所在省内建立了莒县、诸城、五莲、青州蚕种场、沂水蚕种场等稚蚕人工饲料育中试基地,其中,莒县和青州蚕种场还建设了设施较完备的人工饲料育专用蚕室。我们通过小区试验及四年中试,已开发出适合人工饲料用蚕具,研制出添加桑绿枝粉的低成本稚蚕人工饲料,制定了人工饲料质量标准、饲育技术规范,部分蚕品种(杂交种)1—2龄人工饲料育在发育整齐度及产茧量等方面     

一种新环保节能型软启动器系统

介绍了一种以80C196KC单片机为核心，利用晶闸管交流调压电路来实现的环保节能型电机软启动器系统的原理、结构和应用，并给出了系统的软硬件设计。该系统结构简单，参数调整灵活，能平滑、无级地起动三相异步电动机，是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置.     

基于无线传感网络的规模化水产养殖智能监控系统

为了解决规模化水产养殖中有线监控系统带来的不利影响,并能实现对环境因子的准确测量与控制,该文介绍了一种基于无线传感网的智能监控系统在规模化水产养殖中的应用。系统利用对协议栈进行小幅的修改,完成了人工设置每个养殖池为一个簇,并通过适当修改路由协议,将自动选择簇头的工作变为人工设置固定簇头,大幅减少节点本身的计算工作,从而实现节能目的。控制器利用模糊控制与神经网络相结合的算法对数据进行处理分析,实现闭环控制。结果表明,系统内数据通信通畅,温度误差在±0.5℃范围内,溶氧量误差在±0.3 mg/L范围内,pH值误差在±0.3范围内。各养殖关键环境因子均满足控制精度,达到了设计要求,能够满足规模水产养殖智能化的需要。     

水产养殖参数无线测量网络的长生命周期研究

在水产养殖参数的无线测控网络中,测量节点能耗不均匀,个别节点由于能耗大过早失效,降低了网络的有效生命周期。该文对采用平面路由协议和低能量自适应分群分层路由协议(LEACH)的测控网络进行对比试验,发现采用LEACH协议网络的有效生命周期延长19%以上。在LEACH协议的水质参数测量网络中存在2个缺陷:一方面无线测控网络中每个簇的簇首功耗远远大于普通节点,LEACH协议通过等概率随机选择簇首部分改善了节点能耗的均衡性,但水产养殖参数监控中每个簇首功耗不同,为此在LEACH优化协议中依据节点剩余能量的多少选择簇首,使节点的剩余能量更趋均衡;另一方面水产养殖池中距离基站较远的节点容易提前失效,主要是因为监控面积大,簇首节点与基站采用单跳通信,远距离节点被选为簇首后向基站发送数据通信距离远,路径损耗采用多路径衰落信道模型,衰减指数为4。在优化协议中,对远距离簇首与基站通信采用双跳通信,使路径损耗采用自由空间信道模型,衰减指数为2。试验表明,无线传感网络有效生命周期延长了8%,各节点失效时间更趋接近。     

自由曲面喷漆机器人喷枪轨迹优化

根据实验数据确定平面上的涂层累积速率二次函数后,建立了自由曲面上的漆膜厚度数学模型.在此基础上生成喷漆机器人喷枪空间路径,得出喷枪轨迹优化设计是带约束条件的多目标优化问题,并选取时间最小和漆膜厚度方差最小作为目标函数,应用带权无穷范数理想点法进行求解.最后通过计算机仿真的结果,论证了数学模型和优化算法的可行性.     

水产养殖建模及基于逆系统的解耦控制

采用机理分析的方法建立了循环流水水产养殖系统中养殖池水环境的动态数学模型,给出了其解析表达式,从理论上揭示了养殖池系统的非线性和强耦合特征.针对强耦合的特点,提出了水产养殖池水环境控制的逆系统控制方案,给出了适于实际工程推广应用的、针对伪线性系统的PID闭环控制方法.计算机仿真结果证实了所建模型和所提控制方法的有效性,新的方法可在大范围内克服系统的非线性和强耦合问题,具有较强的鲁棒性和运行工况的适应性.