标题：输送管道刚柔协同除锈方法与装置研究
作者：吴上生;兰侨;陈柘;
摘要：针对已安装在生产线上长时间使用后锈蚀的输送管道，研究提出一种输送管道外表面刚柔协同自动快速除锈方法和新型高效除锈装置，研究分析除锈头中砂轮条除锈机理，并建立除锈力数学模型；详细分析除锈头的复合运动情况及其砂轮条对锈蚀输送管道的单次重复除锈区域和重复除锈次数，并使用Matlab软件进行数值仿真，由理论分析和数值仿真结果可知，砂轮条与输送管道的接触长度越长，砂轮条绕输送管道的旋转速度越快，移动部件的移动速度越慢，则轴向移动一个接触长度距离时，砂轮条绕输送管道的旋转圈数越多，砂轮条对输送管道的单次重复除锈区域越大，重复除锈区域的被除锈次数越多。通过控制装置设计参数和工作参数，可以实现对不同锈蚀程度输送管道的高效除锈。
关键词：输送管道;除锈;砂轮条;数值仿真
作者单位：华南理工大学机械与汽车工程学院;
引文格式：吴上生，兰侨，陈柘. 输送管道刚柔协同除锈方法与装置研究［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：1-5.
标题：强化研磨喷射压力对GCr15轴承钢应力腐蚀性能的影响
作者：刘晓初;耿晨;阮毅;梁忠伟;冯文康;范立维;吴子轩;吴俊;
摘要：为研究GCr15轴承钢在腐蚀环境与应力联合作用下的失效行为及强化研磨对其应力腐蚀性能的影响，以喷射压力为参数变量，对强化研磨加工后的试样材料在NaCl溶液中进行慢应变速率拉伸实验，并对其断口进行SEM形貌观测，分析不同喷射压力加工后试样应力腐蚀敏感性。结果表明：空白组应力腐蚀敏感性为0.28，经不同喷射压力加工后分别为0.241、0.212、0.177、0.145、0.131，表现出随着喷射压力增大而减小的趋势；其中强化研磨加工后试样损失力学性能程度降低，喷射压力为0.8 MPa时损失的力学性能最少，抗拉强度降低171.8 MPa，延伸率减少0.8%;GCr15轴承钢发生应力腐蚀断裂的类型为沿晶断裂。与空白组相比，加工后试样断口形貌中准解理平面数量减少，韧窝数量增多，脆化程度降低。强化研磨加工后在材料表层引入残余压应力，晶粒细化形成致密强化层，缓解应力集中并阻碍裂纹的萌生扩展，导致腐蚀介质难以侵入基体产生腐蚀。因此GCr15轴承钢材料应力腐蚀抗性在机械应力强化和微观组织强化共同作用下得到综合提升。
关键词：强化研磨;GCr15轴承钢;应力腐蚀;断口形貌
作者单位：广州大学机械与电气工程学院;广州大学广州市金属材料强化研磨高性能加工重点实验室;广州大学广东省强化研磨高性能微纳加工工程技术研究中心;广东省机械研究所有限公司;
引文格式：刘晓初，耿晨，阮毅，等. 强化研磨喷射压力对GCr15轴承钢应力腐蚀性能的影响［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：6-9.
标题：基于偶应力理论的双向进化结构优化法
作者：乔赫廷;高群;熊展;
摘要：拓扑优化是实现传统结构创新式构型设计的常用技术。在此领域内，变密度法已经成为目前结构优化设计的主流算法。这种算法基于经典介质理论，不包括材料尺度参数，无法捕捉微观结构的信息。为此，应用双向进化结构优化法取代变密度法，并结合偶应力理论而不是经典理论构建了优化列式来进行拓扑优化设计，最终将两种优化算法得到的结果作对比，以呈现出不同尺度下结构的不同构型。结果表明，在以结构刚度最大化为目标的设计中，偶应力介质的结果取决于尺度参数的大小，最优结果具有明显的尺度效应。通过几个数值算例证明了这种方法适用于具有与单元尺寸相当的固体材料的结构单元设计，并且拓展了针对微型结构设计问题的技术手段。
关键词：拓扑优化;偶应力;尺度效应;BESO
作者单位：沈阳工业大学机械工程学院;
引文格式：乔赫廷，高群，熊展. 基于偶应力理论的双向进化结构优化法［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：10-14.
标题：基于A-VMD与CNN的行星齿轮箱智能故障诊断方法研究
作者：陆凤清;岳夏;王亚东;翁润庭;张春良;
摘要：行星齿轮箱复杂的结构和多分量特性会导致其振动信号和频谱异常复杂，而传统的信号处理方法依赖专业人士进行故障特征解释，为此，提出一种全程自动化的故障诊断架构。首先针对故障诊断过程中参数设置对诊断结果影响较大的问题，提出了一种在变分模态分解的基础上建立峭度峰值自适应多敏感分量协同提取特征的自动变分模态分解方法，对行星齿轮箱综合实验平台采集的振动信号进行自适应分解，提取并创建包含部分冗余信息的标准化故障特征向量；然后基于标准化故障特征向量采用卷积神经网络进行训练与智能识别。实验结果表明：提出的方法能够充分发挥变分模态分解与卷积神经网络的优势，训练完成后可以在无需人工设置任何参数的条件下实现行星齿轮箱自动化智能诊断，对太阳轮典型故障的识别准确率可达98.33%。
关键词：行星齿轮箱;变分模态分解;特征提取;自动化诊断;卷积神经网络
作者单位：广州大学机械与电气工程学院;广州市机电设备状态监测与控制重点实验室;
引文格式：陆凤清，岳夏，王亚东，等.基于A-VMD与CNN的行星齿轮箱智能故障诊断方法研究［J］.机电工程技术，2022，51（07）：15-19.
标题：基于改进SIFT和位置方向距离函数的胃肠道图像匹配算法
作者：李俊憓;张永顺;
摘要：针对传统图像匹配算法在胃肠道图像匹配中受到胃肠道图像颜色差异大、纹理复杂和灰度差异等因素干扰，使得匹配结果存在正确匹配对较少、匹配时间长等问题，提出了一种基于改进SIFT和位置方向距离函数的图像匹配算法。首先，利用新的梯度定义消除胃肠道图像对之间的非线性灰度差异，重新进行尺度空间构建；再采用对数极坐标建立描述子，建立适合胃肠道图像特征的描述子。在胃肠道图像匹配阶段，构建了位置方向距离匹配函数进行特征匹配，利用随机抽样一致性（RANSAC）和模式搜索方法进行误匹配删除后完成匹配。利用胶囊机器人获取的胃肠道图像作为实验数据，与SIFT、SURF和ORB等算法进行对比实验。实验结果表明，提出的算法对于胃肠道图像不仅在匹配精度和匹配时间上有较大的提高，还具备较强的鲁棒性。
关键词：胃肠道图像;SIFT;位置方向欧式距离函数;图像匹配;对数极坐标
作者单位：大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室;
引文格式：李俊憓，张永顺. 基于改进SIFT和位置方向距离函数的胃肠道图像匹配算法［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：20-24.
标题：基于增材制造技术空间反射镜结构拓扑优化设计方法研究与试验验证
作者：李超;董得义;樊延超;孙宇欣;吴凡路;李取浩;关英俊;
摘要：为了获得轻质、高面形精度的空间反射镜设计方案，提出了一种将拓扑优化与增材制造技术相融合的设计制造方法。首先对空间反射镜设计的基本流程、关键技术进行了介绍，分析了拓扑优化构型设计技术与增材制造技术二者结合的优越性；其次，采用背部开放式结构拓扑优化设计方法完成了?500 mm口径SiC材料反射镜的方案设计；最后，采用激光选取熔化技术，完成了?260 mm口径铝合金材料反射镜镜坯的制作，并在反射镜与其支撑结构装配完毕后，对反射镜组件进行了模态测试。结果表明，反射镜光学和机械性能能够满足其工作要求，结构的轻量化率、刚度明显优于传统设计方案，为空间反射镜结构设计的改进和优化制造提供了一种行之有效的研制方法。
关键词：空间反射镜;增材制造技术;拓扑优化;模态测试
作者单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;山东大学;长春工业大学机电工程学院;
引文格式：李超，董得义，樊延超，等.基于增材制造技术空间反射镜结构拓扑优化设计方法研究与试验验证［J］.机电工程技术，2022，51（07）：25-30.
标题：基于ISSA-SVM的煤矿变压器故障诊断方法
作者：郑鑫;石纯;田锦绣;齐冀;李燕杰;
摘要：为了提高变压器故障诊断准确率，基于变压器油中溶解气体分析技术，提出一种基于改进SSA优化支持向量机的煤矿供电变压器故障诊断方法。首先，采用核主成分分析（KPCA）对变压器数据进行特征提取；然后引入麻雀搜索算法（SSA），并对其改进；其次，通过混沌映射初始化种群从而使麻雀种群均匀分布，并且引入柯西高斯变异策略来对传统麻雀算法进行改进，并通过基准测试函数将改进麻雀算法（ISSA）与SSA、PSO进行性能测试，证明其寻优能力和收敛速度均有提高，证明了算法改进的有效性。最后通过ISSA优化SVM的参数构建新的模型，将KPCA提取的新特征值分别输入ISSA-SVM、SSA-SVM及PSO-SVM并对比诊断效果，测试结果的诊断精度分别为93.80%、85.22%、79.73%。结果证明ISSA-SVM在变压器故障诊断模型的精确度高于其他算法模型，能有效提高诊断性能。
关键词：矿用变压器;煤矿供电;故障诊断;支持向量机;麻雀搜索算法
作者单位：山西潞安环保能源开发股份有限公司;辽宁工程技术大学;山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司李村煤矿;
引文格式：郑鑫，石纯，田锦绣等. 基于ISSA-SVM的煤矿变压器故障诊断方法［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：31-34.
标题：基于改进MKECA算法的注塑机异常检测
作者：黄梓伟;印四华;
摘要：注塑成型过程是典型的间歇生产过程，具有多模态、非线性、混合分布等特点，往往造成异常检测精度不高，因此对多向核熵成分分析算法（MKECA）进行改进，提出一种新的注塑机异常检测方法——LNS-MKECA-SVDD。该算法通过局部近邻标准化（LNS）寻找每个样本点的局部近邻集，并通过局部近邻集的均值和标准差将样本进行标准化，从而将多模态数据融合为单一模态；然后结合多向核熵成分分析算法对标准化的数据进行非线性特征提取；最后用支持向量数据描述（SVDD）对降维后的数据进行训练，建立监控统计量D，并对测试集进行异常检测，解决了注塑过程数据不服从高斯分布的假设，提高了异常检测的精度。利用注塑过程采集到的数据进行实验，将所提算法与MKECA、LNS-MKECA算法进行对比，证明了所提方法对注塑机异常检测的有效性和及时性。
关键词：注塑机;异常检测;核熵成分分析;支持向量数据描述;局部近邻标准化
作者单位：广东工业大学机电工程学院;
引文格式：黄梓伟，印四华. 基于改进MKECA算法的注塑机异常检测［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：35-39.
标题：汽车油封尺寸检测系统中光照强度的研究
作者：于正林;夏扬;胡静;
摘要：为了研究光照强度变化对汽车油封尺寸检测系统测量精度的影响，提出了一种针对光照强度的研究方法，以采集高品质的油封图像。通过对光强变化与图像灰度的理论分析，推导边缘位置与图像梯度的关系。以理论分析为基础进行实验探究，通过汽车油封尺寸检测系统采集10幅不同光强下油封的局部图像，绘制出在不同照度下局部图像的灰度值变化和梯度幅值变化曲线，探究光强变化对图像灰度和边缘位置的影响规律，最终确定了系统最佳光照强度。通过自适应光强变化的动态边缘位置提取方法进行补偿，实验证明，这种方法在一定范围内能够有效减小由光强变化造成的油封边缘位置移动，提出的光照强度研究理论对提高工业零部件尺寸的检测精度具有重要的指导意义。
关键词：汽车油封;尺寸检测;光照强度;边缘位置;自适应
作者单位：长春理工大学机电工程学院;长春理工大学重庆研究院;
引文格式：于正林，夏扬，胡静. 汽车油封尺寸检测系统中光照强度的研究［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：40-44.
标题：基于A*蚁群融合算法的避障路径规划研究
作者：绳红强;黄海英;崔毅刚;
摘要：针对蚁群算法在智能车辆避障路径规划中存在拐角多、收敛速度慢的问题，通过对基本蚁群算法的启发函数和信息素浓度更新模型改进，提出一种基于A*蚁群融合算法的避障路径规划方法。首先，利用A*算法估价函数和转弯拐角惩罚因子，构造了一种增强型启发函数，以引导算法对目标点的感知，减少路径搜索的盲目性，提高规划路径平滑度；其次，提出一种基于拐角惩罚因子的自适应信息素浓度增量模型，以提高全局收敛速度。最后通过基于复杂障碍环境的栅格地图仿真分析证实了算法的有效性。
关键词：蚁群算法;避障;路径规划;栅格地图
作者单位：中国重汽集团济南动力有限公司;武汉大学数学与统计学院;山东圣翰财贸职业学院;
引文格式：绳红强，黄海英，崔毅刚. 基于A*蚁群融合算法的避障路径规划研究*［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：45-49.
标题：搅拌时间对半固态过共晶铝合金坯料制备的影响
作者：方嘉勤;智常建;王晓荣;庄文玮;
摘要：过共晶Al-Si合金因其良好的耐磨性被广泛应用于航空、汽车等场合，主要是作为发动机活塞的原材料。但是，由于过共晶Al-Si合金的微观组织中存在复杂、大块的初生硅，合金的基体组织被破坏，材料的力学性能受到严重的影响。机械搅拌工艺可以细化过共晶Al-Si合金的初生硅组织，因此研究了搅拌时间对半固态铝合金坯料微观组织及力学性能的影响。为了更好地研究搅拌时间的影响，首先固定搅拌温度为650℃，搅拌速度为300 r/min；其次改变搅拌时间来制备半固态过共晶铝合金坯料。借助金相显微镜、布氏硬度机等手段对该坯料进行实验测试，观察其微观组织和表面布氏硬度，综合考虑其性能来寻求最佳搅拌时间工艺参数的取值范围。实验结果表明：在搅拌温度为650℃和搅拌速度300 r/min的条件下，搅拌时间20 min时，半固态过共晶铝合金的布氏硬度达到峰值，其值为87.43 HB，相比未经搅拌的提高了17.78%，微观组织中初生硅的尺寸变得较小且分布较为均匀。
关键词：半固态铝合金;搅拌时间;微观组织;硬度
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院;江西省新能源工艺及装备工程技术研究中心;
引文格式：方嘉勤，智常建，王晓荣，等. 搅拌时间对半固态过共晶铝合金坯料制备的影响［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：50-52.
标题：用户宏程序加工定位销零件族方法研究
作者：刘萍;林国勇;余道挺;
摘要：根据定位销零件具有尺寸相近、形状相似的特点，将多组定位销整合为零件族。通过分析定位销零件族的尺寸特点，绘制定位销零件族的参数化图纸。利用FANUC系统的用户宏程序可进行参数化编程的优势，通过改变宏变量的值，调整程序中的各项加工参数便能实现不同尺寸定位销零件的加工的特点，探讨定位销零件族参数化程序的编制方法。在主程序中用G65指令多次调用多组定位销零件数据，编制定位销零件族加工程序。经HT200X560数控车削中心验证，编制的程序通过改变定位销的尺寸数据，即可达到加工定位销零件族零件的目的，也可加工出满足尺寸要求的合格产品。通过这种方法加工定位销零件族，可达到减少编程时间、提高数控机床生产效率、实现加工标准化的目的。此设计思路也可移植到其他的零件族程序的编制中。
关键词：定位销;宏程序;参数化编程
作者单位：宁波职业技术学院;宁波海天精工股份有限公司;
引文格式：刘萍，林国勇，余道挺. 用户宏程序加工定位销零件族方法研究［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：53-56.
标题：基于加权融合-UKF的UWB室内混合定位
作者：郭俊权;高伟强;刘达;刘建群;梁学胜;
摘要：针对复杂环境下非视距等因素造成的UWB定位精度下降的问题，提出了一种基于加权融合-UKF的超宽带定位算法。首先建立一套非视距环境中的UWB基站系统，通过PC端采集各个基站的测距信息；其次通过搭建合适的CNN网络对原始数据进行预处理，有助于提高数据的稳定性；然后对原始数据进行指数加权移动操作，设计以测距距离为变量的加权函数，将指数加权移动处理的数据与CNN处理后数据进行融合，改善信号均值漂移问题；最后引入UKF对融合数据进行滤波计算，得到目标节点的位置坐标。采集多个点的数据进行试验验证，其结果表明，提出的方法对非视距造成的定位误差有良好的改善效果，算法定位精度RMSE均值约为2.94 cm，精度相比单一UKF解算提高了46.79%，比单一CNN处理提高了17.88%。
关键词：室内定位;超宽带;非视距;加权融合
作者单位：广东工业大学机电工程学院;佛山科莱机器人有限公司;
引文格式：郭俊权，高伟强，刘达，等. 基于加权融合-UKF的UWB室内混合定位［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：57-60.
标题：微型钻头螺旋槽磨削机床精度标定方法的研究
作者：胡永祥;徐魏斌;付连宇;杨晓钧;
摘要：针对钻削PCB板微孔的钻头的加工，提出一种专用的磨削微型钻头变螺旋角螺旋槽的机床结构方案。首先分析了微型钻头磨削机床的几何误差元素，根据多体系统运动学和齐次坐标变换理论建立了磨削机床的空间误差模型。其次基于激光跟踪仪测量平动轴和旋转轴几何误差元素，辨识解耦出了机床的23项几何误差，并运用7层BP神经网络对运动空间特征点空间误差数据进行拟合，精确预测出非特征点的空间误差分布。最后针对传统误差补偿方法的缺陷，提出了一种将误差补偿问题转换为最优化目标求解问题并通过遗传算法优化加工代码的方法。仿真结果显示在插补过程中传统补偿的残差平方最大值160.058 5μm降至0.070 48μm，残差平方平均值45.847 6μm降至0.000 3μm，补偿效果显著有效，验证算法的可行性。
关键词：空间误差模型;误差测量与辨识;BP神经网络;遗传算法;误差补偿
作者单位：哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院;深圳市金洲精工科技股份有限公司;
引文格式：胡永祥，徐魏斌，付连宇，等. 微型钻头螺旋槽磨削机床精度标定方法的研究［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：61-67.
标题：基于无人机航测像控点布设与空三测量精度关系的研究
作者：麻丽明;王贵丽;周燕;李宇鹏;
摘要：随着现代无人机技术的迅猛发展，无人机摄影测量机载设备的提升和普及，结合计算机对影响资料的后期数据的快速发展，无人机在摄影测量行业的使用也越来越广泛。在利用无人机低空飞行摄影测量地形时，无人机搭载摄影设备对地形进行航测，具备良好的机动性，易操作，在一定程度上节约了人员和物力成本，无人机航测技术的精度与摄影机载设备的精度有关，但是同样条件下整个操作实施过程的环节也影响了最后的测量精度，在同等测量区域的环境条件下，不同的数目的像控点选择和位置布设，不仅影响户外工作效率，在一定程度上也影响最后的整体测量精度，因此，针对相同的测量区域，选择不同的像控点布设的实施方案，对像控点的测量精度进行最后的评估测算，保证兼顾工作效率和测量精度的前提下，通过无人机航测不同像控点布设方案对空三测量进行精度分析，总结出无人机航测像控点布设与空三测量的关系，在保证精度要求的前提下提高资源的利用效率。
关键词：无人机航测;像控点;空三测量;精度分析
作者单位：河北机电职业技术学院电气工程系;
引文格式：麻丽明，王贵丽，周燕，等. 基于无人机航测像控点布设与空三测量精度关系的研究［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：68-70.
标题：基于YOLOv3的自注意力烟火检测算法
作者：冯庭有;蔡承伟;田际;江志宏;周俊煌;陈乐;
摘要：烟火图像检测在火灾防控中具有重要的意义，但由于烟雾和火焰成像具有多变性和无规则性，大多数烟雾检测算法在现实场景下往往表现欠佳，漏检情况相对严重。针对于此，通过结合基于深度学习的一阶段回归目标检测模型（YOLOv3）与自注意力机制，提出了一种基于YOLOv3自注意力烟雾和火焰图像检测算法，在优化原有YOLOv3网络模型的基础上，通过结合多尺度的自注意力网络，融合模型上下文信息，引导模型自适应学习提取关键的特征信息，增强了模型的特征表达，可有效提高烟雾和火焰检测的准确率。在测试集上结果表明，相比原有的基准检测算法，该方法烟火检测算法的准确率为92.1%，提高了6.5%；通过主干网络替换对比实验进一步验证了该结构设计的有效性，该算法具备较好的实用性。
关键词：烟火检测;深度学习;自注意力;自适应学习;上下文信息
作者单位：华能东莞燃机热电有限责任公司;广州市奔流电力科技有限公司;
引文格式：冯庭有，蔡承伟，田际，等. 基于YOLOv3的自注意力烟火检测算法［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：71-75.
标题：指针网络与遗传算法求解置换流水车间调度问题
作者：蔡国帅;金淳;华顺刚;
摘要：针对置换流水车间调度问题，以最小化最大完工时间为目标，提出了一种将指针网络与遗传算法结合的求解框架。首先，对置换流水车间调度问题的算例进行预处理，以使不同算例的机器维度一致，使得训练的指针网络可以用于不同标准算例的求解，并利用策略梯度法对指针网络的参数进行优化。其次，将指针网络的输出结果结合NEH算法初始化遗传算法种群，以提高初始种群质量；结合重启机制和局部搜索技术，以提高算法的全局搜索能力，通过不断迭代获得最终的调度解。最后，运用PN-HGA算法对Reeves标准测试集进行仿真测试，以最优相对误差与平均相对误差为评价标准，与其他智能优化算法进行比较，在大部分的标准算例上取得了更好的结果，从而验证了算法的有效性。
关键词：置换流水车间调度;指针网络;遗传算法;NEH启发式算法
作者单位：大连理工大学机械工程学院;大连理工大学经济管理学院;
引文格式：蔡国帅，金淳，华顺刚. 指针网络与遗传算法求解置换流水车间调度问题［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：76-80.
标题：通信基站新风系统负荷预测模型
作者：易兵杰;谭平安;吴炎明;蔡立;彭卫文;
摘要：负荷预测对通信基站新风系统的节能运行具有重大意义。针对传统通信基站新风控制系统存在模型固定和智能性差的问题，提出了一种基于BP神经网络的通信基站新风系统负荷预测模型。基于历史运行数据统计分析了风机挡位影响因素，利用灰色关联分析法确定了负荷预测模型的输入因子，对运行数据预处理以建立样本库，利用样本库训练BP神经网络，采用遗传算法(GA)动态自适应优化其初始权值和阈值，最后建立通信基站新风系统负荷预测模型。研究结果表明：T时刻室外温度、室内温度和新风系统负荷是影响T+1时刻新风系统负荷的关键因素。预测结果验证了通信基站新风系统负荷预测模型的可行性和有效性。该模型可辅助传统控制系统使其控制更加灵活，且应对复杂领域时应变处理能力更强。
关键词：新风系统;负荷预测;灰色关联分析法;BP神经网络;遗传算法
作者单位：湘潭大学自动化与电子信息学院;恩杰康科技有限公司;
引文格式：易兵杰，谭平安，吴炎明，等. 通信基站新风系统负荷预测模型［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：81-85.
标题：一种基于机器视觉的阅读姿态矫正系统
作者：朱嘉林;张佳宇;邓君;谭凯元;孙振忠;
摘要：为了正确培养青少年的阅读习惯，保护眼睛视力与健康，完成了一种基于机器视觉的阅读姿态矫正阅读支架。该阅读支架采用独特的结构设计，保证占用面积小，并采用伸缩夹书机构，满足日常看书和翻书需求。采用WS2812灯环和光敏电阻传感器组成自适应台灯，采用8Ω欧扬声器音频模块、Micro SD卡模块等电子元件组成语音播放模块实现台灯自适应调光、放置不同大小厚度的书籍、播放眼保健操等多功能的阅读支架。视觉部分采用Google开发的机器学习框架MediaPipe，配合机器视觉模型将坐姿分为6类：正常坐姿、左倾、右倾、前倾、后仰、托手。使用树莓派控制板以及USB摄像头实现阅读姿态识别以及通过语音播放模块进行姿态矫正。实验结果表明，该多功能阅读支架可放置不同大小厚度的书籍，满足大部分使用者的阅读需求，阅读姿态识别也能达到理想效果。
关键词：坐姿识别;自适应台灯;多功能阅读支架
作者单位：东莞理工学院机械工程学院;
引文格式：朱嘉林，张佳宇，邓君，等. 一种基于机器视觉的阅读姿态矫正系统［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：86-89.
标题：电驱动总成系统台架试验方法研究
作者：王欢;罗德超;张和平;刘天楠;
摘要：分析了电驱动总成试验台架的工作原理、结构型式及其控制模式。基于AVL双测功机系统搭建了电驱动总成试验台架，提出了采用CAN总线技术实现电驱动总成系统台架主控系统对关键外围测量设备的统一集成控制以及主控系统对所有测量数据的时间同步采集和处理方法。基于所搭建的电驱动总成系统试验台架研究提出了电驱动总成系统的基本性能试验方法，并对试验方法进行了测试验证，试验方法及测试结果为电驱动总成系统开发与整车传动系统构型配置奠定了数据基础。
关键词：AVL双测功机;电驱动总成;台架构型;集成控制;CAN总线
作者单位：中国汽车工程研究院股份有限公司;
引文格式：王欢，罗德超，张和平，等. 电驱动总成系统台架试验方法研究［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：90-93
标题：固体线阵电子模块热工况试验研究
作者：田雷;刘雨聪;郭鹏;
摘要：为解决固体拖线阵中电子模块散热困难，易发生过热失效的问题，对相关电子模块在固体填充介质中的热工况进行了模拟仿真和试验研究。针对热功率最大、散热问题最突出的粗阵传输节点模块，建立其热力学模型，利用有限元分析法对其热工况进行了仿真分析；采用热敏电阻与红外成像仪对传输节点模块、电源模块、航向传感器在不同工况下的散热情况进行了对比测试和分析。结果表明，固体填充介质流动性差、导热系数低是导致固体阵电子模块散热困难的主要原因。据此，提出了导热胶与散热骨架结合优化电子模块散热的方案，并对其效果进行了试验验证。经对比测试，采用该方案可以使粗阵传输节点模块的最高温度由100℃以上降低至75℃以下，保证其长时间稳定工作；其他类型电子模块温度也控制在允许的安全工作温度范围之内。
关键词：固体拖线阵;电子模块;热工况;试验研究
作者单位：杭州应用声学研究所;
引文格式：田雷，刘雨聪，郭鹏. 固体线阵电子模块热工况试验研究［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：94-99.
标题：基于注意力机制的海上小目标重识别方法
作者：崔海朋;姜英昌;
摘要：在海上由于涉及到目标的遮挡、背景及照明等的巨大变化，小目标重识别是一项极具挑战性的计算机视觉任务。针对传统小目标识别算法泛化性差，在目标重识别中特征提取不够充分有效的问题，提出一种基于通道和空间注意力机制的目标重识别方法。首先，通过将CBAM机制嵌入到重识别模型的骨干网中，通过引入通道注意力机制和空间注意力机制，反馈了更加关键的特征信息。针对骨干输出的三维特征量，为得到更有效的信息，沿垂直进行不同比例的平均分块，从而在多粒度的情况下，从全局和局部更加全面地关注图像信息，同时利用多损失函数分别优化模型，提升模型的可区分性。最后将梯度中心化算法引入Adam优化器，提升网络模型的训练速度和泛化能力，为海上小目标重识别提供了一种新的研究思路与方法。
关键词：深度学习;注意力机制;海上小目标;梯度中心化
作者单位：青岛杰瑞工控技术有限公司;
引文格式：崔海朋，姜英昌. 基于注意力机制的海上小目标重识别方法［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：100-103.
标题：一种轴承核密度估计的剩余寿命预测研究
作者：武冲锋;
摘要：剩余寿命预测在提高机械设备轴承的可用性和生产率方面发挥着重要作用。为了提高轴承运行过程中实时剩余寿命预测的准确性，提出了一种轴承核密度估计的剩余寿命预测方法，利用部件连续退化的特征量构建退化分布的核密度估计模型，然后得到剩余寿命的概率分布函数。随着监测数据的实时变化，利用已知样本的核密度估计来递归更新新样本的核密度估计，然后更新预测模型。轴承磨损试验表明，该模型能够准确预测轴承的剩余寿命，与维纳过程的预测模型相比，验证了核密度估计模型在剩余寿命预测中的准确性。
关键词：核密度估计;自适应窗宽;局部窗宽因子;剩余寿命预测
作者单位：晋能控股阳泉固庄煤业有限公司;
引文格式：武冲锋. 一种轴承核密度估计的剩余寿命预测研究［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：104-107.
标题：有轨电车混合供电及运行切换方法研究
作者：张伟建;崔杰;陈波;周洋;丁俊;
摘要：针对有轨电车在运营过程中所存在的有网区和无网区频繁切换的复杂线路条件，为保证列车在此复杂工况下可以平稳切换运行，阐述了一种适用于低地板有轨电车在有网区和无网区之间频繁切换运行的混合供电系统及运行方法。列车采用接触网供电和钛酸锂电池供电的双模式混合供电系统，在运营线路的有接触网区，供电电源来自线路牵引变电站，并通过受电弓接入为列车供电；在线路的若干无网区，采用钛酸锂电池作为车载动力电源，直接为列车供电。同时提供了列车在有网区和无网区之间频繁切换时的车辆运行控制方法及策略，由有网区段进无网区段时，控制DC/DC模块切换至升压斩波模式，对动力锂电池进行升压，进而转入无网运行模式；由无网区段进有网区段时，DC/DC模块先升压，确保受电弓可靠搭网，后停止升压转入有网运行模式。结果表明，所采用的有网区/无网区混合供电策略及相应的列车运行切换控制方式，为有轨电车在有网区和无网区间平稳可靠的切换运行提供了强有力的技术支撑。
关键词：接触网供电;钛酸锂电池供电;有网区;无网区;切换运行
作者单位：中车青岛四方机车车辆股份有限公司;
引文格式：张伟建，崔杰，陈波，等. 有轨电车混合供电及运行切换方法研究［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：108-110.
标题：拖曳电缆屏蔽层半绝缘导线打火故障诊断与机理研究
作者：赵林建;郭磊磊;洪有财;
摘要：承力拖曳电力电缆由外层钢丝和内部电缆构成，外部钢丝承担张力载荷，内部电缆导线供电并传输信号。在复杂海洋拖曳环境中，缆中部导线绝缘层被铜屏蔽层刺穿发生短路，继续使用后，在远处湿端水下拖头部位发生打火故障，最终该拖缆共形成两处不连续的故障。针对该远端屏蔽层不连续位置打火的特殊故障现象进行深度剖析，分析认为屏蔽铜带发生破损后屏蔽层带电时屏蔽层下方的半绝缘导线会发生过热，并设计了模拟试验，进行故障复现，结果表明半绝缘层上流过的电流是导致电缆表面温度升高的主要原因，拖缆拖头部位的故障与拖缆中部的故障有关。研究结果有助于理解类似型号高压承力拖缆故障的机理，为工业电缆关于屏蔽层断裂，半绝缘导线发热引发的二次故障提供了理论依据，并对重型设备拖曳时拖曳缆工作状态、可能出现的故障，以及针对性加强设计提供宝贵经验。
关键词：拖曳拖缆;屏蔽铜带;远端打火;故障机理
作者单位：杭州应用声学研究所;
引文格式：赵林建，郭磊磊，洪有财. 拖曳电缆屏蔽层半绝缘导线打火故障诊断与机理研究［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：111-114.
标题：基于机器视觉的十轴协作教学贴标机研究与设计
作者：魏鸿磊;刘乘昊;王晶;杨祎宁;马晓光;赵建帮;
摘要：为弥补光机电智能制造、机器视觉等新专业实验装置短缺、学生自主创新实践能力亟待提升等问题，设计了一种基于机器视觉的十轴协作教学贴标机，机体机械部分设计呈对称稳定结构，可降低视觉捕捉难度以及图像处理稳定性；采用雷赛DMC3C00控制卡和ACC-XC00驱动器作为步进电机与伺服电机主控装置，建立机械轴运动学模型；利用Halcon图像处理软件HDevelop完成对图像的高斯滤波、阈值增强、转换区域形状、分割图像、腐蚀膨胀、特征提取、模板匹配识别工件，确定视觉工件中心点坐标，将坐标信息转化为机械轴各轴运动脉冲完成对工件的控制。通过该实验平台，进行图像采集与处理、运动控制、电机接线以及上位机软件开发等，多方面的教学。经历多班次教学实验证明，该实训系统能够有效培养学生的学习兴趣、实践能力和创新能力，取得良好的教学效果。
关键词：机器视觉;十轴协作;光机电一体;综合训练
作者单位：大连工业大学机械工程与自动化学院;大连船舶重工集团有限公司;
引文格式：魏鸿磊，刘乘昊，王晶，等. 基于机器视觉的十轴协作教学贴标机研究与设计［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：115-118.
标题：一种输电线缆多功能巡检机器人
作者：郭燕;张宇;张亚菊;
摘要：随着电力系统的迅猛发展，输电线缆的人工巡检工作日益繁重，输电线缆通常架设于环境复杂、人口密集的地区，这给线缆的输电安全和日常维护带来很多困难，采用智能化机器人技术代替人工巡检方式已成为国内外研究热点。针对目前输电线缆工作时可能出现的问题，设计一种输电线缆多功能巡检机器人。首先对机器人系统的整体方案进行设计，确定机器人行走装置、涂胶装置和线缆监控装置的结构设计，以及机器人控制系统与地面监控系统构成的控制方案；然后对机器人的机械结构进行了深入研究和分析，包括驱动机构、涂胶机构、支撑机构，论证了涂胶机构的可行性；最后建立了机器人的样机模型，研制了相应的样机，对机器人的各个机构进行分析，也对机器人上下坡爬行受力情况和稳定运行的条件进行分析，增强了机器人的巡检稳定性。通过深入分析巡检机器人的总体设计方案，论证了该设计方案的可行性和可靠性。
关键词：输电线缆;巡检机器人;电力系统;多功能维护
作者单位：南京信息职业技术学院智能交通学院;
引文格式：郭燕，张宇，张亚菊. 一种输电线缆多功能巡检机器人［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：119-124.
标题：汽车起重机泵阀复合系统高性能控制研究
作者：和进军;贾鹏硕;唐琛淇;李凯;谢帅;艾超;
摘要：汽车起重机泵阀复合控制系统是通过永磁同步电机和比例阀的协同控制实现变幅伸缩机构的基本动作，有效改善了传统负载敏感系统功率损耗大的问题，提高了能量利用率。但泵阀复合控制系统存在永磁同步电机转速波动、液压泵流量非线性等因素，影响系统的动态响应和运动稳定性。基于此，首先搭建了永磁同步电机和液压泵的数学模型，得到影响电机转速和液压泵流量的参数；其次设计了一种模糊PID线性复合控制器，结合传统PID和模糊控制的优势，控制精度高，动态性能好；最后搭建传统PID和模糊PID的Simulink仿真模型，对系统在60 L/min、120 L/min和180 L/min阶跃流量信号下进行仿真分析，结果表明：模糊-PID相较于传统PID动态响应时间缩短0.5～1 s，流量稳态精度提高50%，验证了所提出复合控制器的有效性。
关键词：汽车起重机;泵阀复合系统;高性能控制;模糊PID;动态响应;稳态精度
作者单位：三一汽车起重机械有限公司;燕山大学机械工程学院;
引文格式：和进军，贾鹏硕，唐琛淇，等. 汽车起重机泵阀复合系统高性能控制研究［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：125-129.
标题：基于嵌入式路径规划的智能运输机器人
作者：林钰滨;陈浩杰;肖建勇;吴志安;李德荣;
摘要：为解决零件加工生产车间人工运输成本高、物流配送智能化程度不高的现状，设计一款新型的智能运输机器人。该机器人是依据单片机技术、传感器技术、机械设计和机械原理的基础知识，选择简单的机械结构及控制方案，通过SolidWorks实体三维软件和KeilμVision编程软件设计的。其实验结果表明，本机器人可以准确地读出和显示出物料的重量，正确识别二维码和交通灯，精准躲避障碍物，语音播报对应的提醒，自主规划路线且做到启程和返程，实现了物流配送需要的功能要求。其机器人具有结构简单且稳定，适应性能力强，系统可靠性高，智能化程度高，与传统运输方式相比，减少了人力劳动和提高了运输效率，达到了降低生产产品成本和提高生产效率的效果，并且对于零件加工生产车间物流配送智能化的发展有一定的推动作用和对于物流行业的配送智能化的发展也有一定的参考价值。
关键词：嵌入式;路径规划;识别二维码;自主避障;MPU6050
作者单位：广东海洋大学机械与动力工程学院;
引文格式：林钰滨，陈浩杰，肖建勇，等. 基于嵌入式路径规划的智能运输机器人［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：130-133.
标题：PLC控制步进电动机在机械手中的应用
作者：王文红;任娟;金浩;
摘要：介绍了基于PLC的步进电动机运动控制技术，实现机械手精确的位置控制，满足工件定点搬运要求。详细介绍了机械手结构的基础上，重点阐述了机械手横轴和竖轴位置控制的PLC控制原理，设计了PLC控制步进电动机的硬件电路，包括PLC、步进电动机、步进驱动器的选择及其使用。分析了PLC高速脉冲控制方案，给出了脉冲数、脉冲频率等主要参数的计算方法，同时编写了相应PLC位置控制程序。用一台PLC控制两台步进电动机，通过滚珠丝杠副实现机械手横向和纵向直线运动，完成机械手伸缩半径和升降高度的精确定位，横向、纵向往复移动距离280 mm，位置精度±0.02 mm，在开环控制方式下达到较好的定位效果。
关键词：可编程控制器(PLC);步进电动机;机械手;位置控制
作者单位：沙洲职业工学院;
引文格式：王文红，任娟，金浩. PLC控制步进电动机在机械手中的应用［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：134-136.
标题：基于项目教学的机器人系统设计
作者：谢东江;刘奭奭;钟荣林;秦昊;
摘要：目前高职院校中的专业课程很多都采用了项目教学的模式，但这些项目规模都比较小，知识面窄，项目内容不够新颖，知识点未能跟上技术的发展。设计了一套机器人系统，采用四连杆设计机械手指，解决了传统手指抓力小、不灵活的问题；采用旋铆轴设计，解决了传统螺钉连接造成机械臂抖动的问题；在控制子系统中，通过调整轴的旋转角度参数来避免机械臂的抖动。并且利用该机器人系统进行项目教学研究，项目包括了机器人设计、机器人零件制作和机器人教学。结果表明，在设计机器人的过程中，加强学生对机器人结构和动作原理的认识，加深对机械设计和控制理论的基础知识理解；在制作机器人结构零件过程中，巩固了学生的数控加工理论知识，增强学生的动手能力意识。
关键词：机器人;机械手;Arduino;项目教学
作者单位：惠州工程职业学院;
引文格式：谢东江，刘奭奭，钟荣林，等. 基于项目教学的机器人系统设计［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：137-140.
标题：基于5G的智能机器视觉检测系统开发
作者：葛爽;姜明君;李明辉;
摘要：5G技术是制造业数字化和智能化转型发展的驱动力，5G技术与AI、云计算将成为工业机器视觉发展的必然方向。针对复杂的视觉检测任务，首先，利用5G大带宽、低延时的特点，开发了5G工业相机进行数据采集和传输；其次，为了降低设备端复杂程度和硬件投入成本，设计开发了5G智能视觉检测云平台，将图片数据处理转移到远程服务端，实现数据的云存储、云处理和云协同；最后，将5G工业相机和智能视觉检测平台结合，实现基于5G和深度学习技术的智能检测系统并通过实际应用验证，可以有效解决制造业产品检测系统响应慢、误报率高、成本高等痛点和难点问题。
关键词：5G;AI;云计算;机器视觉;深度学习;数字化
作者单位：博世汽车部件(长沙)有限公司;
引文格式：葛爽，姜明君，李明辉. 基于5G的智能机器视觉检测系统开发［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：141-144.
标题：排烟防火阀门智能仓储系统的设计与仿真
作者：林晋立;林钦志;
摘要：排烟防火阀门生产完成后需要进行检测与认证，针对第三方检测机构中阀门样品堆积、存储与转运效率低下的现象，设计了排烟防火阀门智能仓储系统并通过仿真分析对系统的效率与性能进行评价。设计的智能仓储系统采用并列式货架结构，通过激光SLAM技术对AGV无人车进行定位与导航，在上位机管理软件中可设置AGV的行驶路径。对智能仓储系统建模，随机设置10组阀门出入库的路径并进行仿真分析，仿真结果表明智能仓储系统的工作效率相比人工操作提高了85.7%～94.0%。排烟防火阀门智能仓储系统高效灵活，具备阀门自动出入库及库位状态实时显示等功能，使阀门的存储与转运变得高效、准确。系统可替代繁琐的人工操作，降低劳动强度，为检测工作节省时间，具有一定的实用价值。
关键词：排烟防火阀门;智能仓储;AGV;SLAM
作者单位：广东产品质量监督检验研究院;广州铁路集团羊城铁路总公司;
引文格式：林晋立，林钦志. 排烟防火阀门智能仓储系统的设计与仿真［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：145-148.
标题：码垛机器人的动力学仿真分析
作者：陈修奇;李鹏飞;周永志;
摘要：码垛机器人一般具有弹簧类结构辅助机器人做功，其独特的平行四边形结构，受力情况复杂，在码垛机器人结构设计过程中，难以进行电机、减速机的合理选型和校核。为得到设计前期电机、减速机输出精确值，通过SolidWorks软件建立码垛机器人实体模型，将模型导入到动力学仿真软件Adams中，通过设定参数得到减速机负载转矩曲线，然后理论计算转化电机的输出转矩，最后采用机器人本体、电控柜、数据采集装置等，对仿真过程进行试验验证，测试电机实际转矩电流反馈值，得到电机真实的转矩输出情况。对比分析仿真结果与实际数据电机转矩，机器人4个轴误差分别为8%、4.9%、10.3%和3.3%，证明了码垛机器人动力学仿真是可靠的，可用于实际工程中，为码垛机器人设计提供了重要的指导意义。
关键词：码垛机器人;动力学仿真;ADAMS;SolidWorks
作者单位：珠海格力电器股份有限公司;耐世特汽车系统亚太技术中心;苏州汇川控制技术有限公司;
引文格式：陈修奇，李鹏飞，周永志. 码垛机器人的动力学仿真分析［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：149-154.
标题：液压式半自动交通锥收放系统的设计
作者：于晓丽;梁柱扬;林小薇;
摘要：在路政施工特别高速公路的养护工作中，必然会使用到交通锥。现有的养护人员在摆放交通锥时通常使用人工摆放的方式。该方式在小范围养护工作中无可厚非，但当需要进行大范围养护时，人工摆放将会非常不便，且在车流密集的区域或高速公路上，会造成非常大的安全隐患。基于上述原因，介绍一款液压式半自动交通锥收放系统的设计，该系统需要安装于工程车辆上，通过示例的系统结构设计及电路逻辑设计，使车辆在行进时系统通过自动检测交通锥的状态，根据系统参数设置控制液压系统运行从而驱动交通锥拾取摆臂的动作来实现交通锥的收放，该设计已在试制样品中实现，经测试可有效提高道路养护和交通维护等交通锥收放时的安全性和效率。
关键词：液压系统;交通锥收放系统;道路养护;交通维护
作者单位：广东省电子技术研究所;
引文格式：于晓丽，梁柱扬，林小薇. 液压式半自动交通锥收放系统的设计［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：155-158.
标题：基于机器视觉的钢材表面缺陷检测
作者：陆家林;程颖;冯赛;李明哲;张宁华;孙家宇;
摘要：针对传统缺陷检测方法普遍存在检测精度低的问题，以Faster R-CNN算法为基本检测算法，通过融合其主干网络VGG-16网络Block3与Block5的特征，并以两个IoU阈值分别为0.5和0.6的级联R-CNN网络作为检测网络，提出一种基于机器视觉的钢材表面缺陷检测方法。仿真结果表明，所提方法通过融合Block3与Block5特征融合，减少了结构信息的丢失；通过级联两个不同IoU阈值的R-CNN网络，实现了对区域建议框的更准确分类与定位，提高了钢材表面缺陷检测精度，使平均检测精度达到98.29%，检测速度达到12.26帧/s。相较于基于SSD和YOLO-V3等传统检测算法，平均检测精度和检测速度均得到不同程度的提升，具有一定的有效性和优越性，能够解决传统缺陷检测方法存在的检测精度低的问题，可满足不同类别的钢材表面缺陷检测需求。
关键词：机器视觉;钢材表面缺陷;缺陷检测;Faster R-CNN算法
作者单位：天津科技大学机械工程学院;
引文格式：陆家林，程颖，冯赛，等. 基于机器视觉的钢材表面缺陷检测［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：159-163.
标题：中低运量城市轨道交通运维业务及其信息化系统
作者：李军;程坚;
摘要：分析某公司APM和跨座式单轨维保项目开展运维作业时存在的问题，梳理运维工作中3种工作类型（计划性工作、故障性维修、技改管理）的业务流程，明确各种作业流程的检修原因、检修内容、检修时间、检修位置、检修人员、检修方法或检修标准以及资源消耗情况。并以此开发智能运维信息化系统（PBTS-MMIS），搭建系统整体架构，介绍开发过程中业务表设计、代码设计和功能模块设计的方法，展示开发完成后的主要界面。各项目运用PBTS-MMIS系统，实现车辆和轨旁设备的全寿命周期管理，有效提升了工作效率，并以数据支撑提升管理层决策及时性和正确性。系统业务逻辑清晰，模块功能齐全，为公司整体运维业务的管控提供了巨大的便利，为运维业务走向智能化奠定了坚实的基础。
关键词：城市轨道;运维业务;信息化
作者单位：中车浦镇庞巴迪运输系统有限公司;
引文格式：李军，程坚. 中低运量城市轨道交通运维业务及其信息化系统［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：164-168.
标题：高校餐厅服务能力仿真与优化
作者：朱丹;陈丹;李雪颖;
摘要：高校餐厅在就餐高峰期的服务能力不仅影响师生的就餐体验感，也是校园群体活动有序开展的重要保障。针对存在的人流拥挤、等待时间长、就餐桌椅数量不足等问题，以厦门理工学院的某学生餐厅为例，对餐厅服务系统进行现场数据收集，运用Flexsim仿真方法建立餐厅仿真模型，通过系统仿真找出餐厅服务在点餐排队子系统、备餐子系统、用餐服务子系统等领域的服务能力瓶颈及产生原因，提出增加手机点餐方式、提供外带点餐服务、改进烹饪制作工艺、提倡“餐毕即离”的用餐文明等“软环境”因素优化策略。优化结果表明：“软环境”因素优化策略能够缓解餐厅在用餐高峰期的服务能力瓶颈，实现校园疫情防控管理与服务能力保障兼顾，并验证了通过设置不同服务子系统的差异化预期优化目标可实现餐厅整体服务效率的更优改善。
关键词：高校餐厅;服务能力;“软环境”因素;Flexsim仿真
作者单位：厦门理工学院经济与管理学院;
引文格式：朱丹，陈丹，李雪颖. 高校餐厅服务能力仿真与优化［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：169-174.
标题：辅助电极位置对场强分布的模拟研究
作者：宿磊磊;吴宇珂;彭伟;李清清;方嘉勤;
摘要：为了研究单辅助电极对传统静电纺丝场强的影响，采用COMSOL Multiphysics 5.3有限元模拟软件对添加辅助电极的传统静电纺丝过程中的电场强度大小与分布进行模拟，分析辅助电极空间位置和喷丝头与辅助电极间距两者对静电纺丝场强的影响。模拟结果发现，添加辅助电极后，传统静电纺丝的电场强度呈现增加的趋势，辅助电极平行于喷丝头时的最大场强为5.2×10~6V/m，大于辅助电极垂直喷丝头时的最大场强4.8×10~6V/m，带有平行电极的纺丝电场强度较大，纺丝效果较好；随着工作电压和喷丝头与辅助电极间距的增加，静电纺丝中的电场强度随之增强，喷丝头尖端液滴受到的电场力增大，促进多射流的产生。
关键词：静电纺丝;有限元分析;场强分布;多射流
作者单位：东华理工大学机械电子工程学院;
引文格式：宿磊磊，吴宇珂，彭伟，等. 辅助电极位置对场强分布的模拟研究［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：175-178.
标题：基于ANSYS的直列四缸发动机曲轴强度分析
作者：王乐;王立伟;赵飞鹏;梁健伟;王洋;
摘要：在汽车发动机的众多构件当中，曲轴是发动机中最重要、承载最复杂的零件之一，也是典型的易损件之一，被喻为发动机的脊梁骨，其强度会影响到整机的工作性能。以某直列四缸发动机曲轴为例，运用了SolidWorks软件建立了直列四缸发动机的三维模型，并且应用Ansys Workbench软件模拟分析了直列四缸发动机点火后的静态特性。首先介绍了直列四缸发动机曲轴，然后进行有限元分析，建立有限元模型和各部件之间的约束，包括曲轴与连杆之间的转动副、连接杆与活塞之间的转动副和活塞与缸体之间的移动副等，随后进行网格划分，施加力与约束等，最后进行应力求解，得出其在点火做功时的应力应变云图和位移云图，并且研究其应力和应变状态。通过Ansys分析结果可以看出其应力、应变分布及位移变化，这对于后面的设计优化曲轴结构具有重要意义。
关键词：曲轴;有限元分析;Ansys
作者单位：西安石油大学机械工程学院;
引文格式：王乐，王立伟，赵飞鹏，等. 基于ANSYS的直列四缸发动机曲轴强度分析［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：179-182.
标题：基于SolidWorks和ANSYS Workbench的充气柜气箱结构仿真与优化
作者：李勇;赵顺;辛道越;
摘要：根据某型号35 kV充气式开关柜的双气箱（母线充气隔室和断路器充气隔室）结构，分析了充气式开关柜在使用与检修过程中发生漏气故障的主要原因，提出了提高气箱结构强度，降低其核心部位变形量的处理方法；再利用SolidWorks软件设计出该某型号充气式开关柜的虚拟样机三维模型，并结合实际工况对三维模型进行修正和简化，又通过计算加强筋的截面惯性矩来分析加强筋的设计对气箱结构强度的影响，继而借助ANSYS Workbench模拟分析软件对该型号充气式开关柜的核心零部件进行有限元分析，获得气箱核心部位变形量的数据及不同加强筋布置方式的变化规律；优化了气箱结构，减小了充气之后气箱的变形量，且使充气式开关柜气箱各个部位的局部应力在材料许用范围内，保证了该型号产品的生产的连续性和运行的稳定性，为处理同类故障提供参考。
关键词：充气式开关柜;气箱;SolidWorks;ANSYS Workbench;强度优化设计
作者单位：广东明阳电气股份有限公司;
引文格式：李勇，赵顺，辛道越.基于SolidWorks和ANSYSWorkbench的充气柜气箱结构仿真与优化［J］.机电工程技术，2022，51（07）：183-187.
标题：地震激励下深井钻机K型井架动力学仿真分析
作者：李哲;伍世英;许昌;
摘要：为了提高石油深井钻机井架抵御自然灾害的能力，通过实验和仿真技术明确其结构在地质灾害下的破坏形式很有必要。借助动力学仿真分析软件ABAQUS对ZJ70D深井钻机K型井架在不同地震载荷下的动态响应进行分析研究，包括建立其仿真模型及相关模态分析和地震时程分析。最后对该井架缩尺比为1:10的相似模型进行了模态试验，通过对比试验与仿真结果，发现前5阶频率的最大偏差为9.66%，说明井架仿真模型能准确反映原型的动力特性，采用该模型进行地震时程分析的结果具有一定的参考价值。
关键词：井架;地震激励;动力学仿真;相似模型;模态试验
作者单位：广州铁路职业技术学院机电工程学院;武汉理工大学艺术与设计学院;
引文格式：李哲，伍世英，许昌. 地震激励下深井钻机K型井架动力学仿真分析［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：188-191.
标题：基于Flexsim的净水控制器装配线平衡仿真与优化
作者：尹胜利;
摘要：以A公司加热控制器装配线工艺流程为优化对象，运用工业工程基础理论和方法系统性的针对装配线的工艺流程进行秒表时间测定和人员配比分析，分析出该装配线存在工序编排不合理、操作流程不规范、人员浪费等影响装配线平衡率的因素，并提出了相应的优化方案。通过Flexsim针对装配线流程以及相应工序操作时间和人数等参数进行仿真，发现瓶颈工序，并运用ECRS原则来改善工艺流程，最终经过对优化前后状态对比，装配线平衡率由56.15%提升到78.08%，光滑性指数由178降低到79.71，验证了优化方案的可行性。为半自动化电路板产线优化提供了借鉴意义。
关键词：ECRS;装配线平衡;优化;Flexsim
作者单位：河北工程大学管理工程与商学院;
引文格式：尹胜利. 基于Flexsim的净水控制器装配线平衡仿真与优化［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：192-195.
标题：基于POWERMILL&VERICUT的铣刀盘数控仿真与加工
作者：吕弯弯;
摘要：基于POWERMILL、VERICUT数控模拟仿真加工，以面铣刀盘为例阐述多轴机床模拟的具体操作流程。提出由POWERMILL对面铣刀盘进行模拟参数设置，由POWERMILL后处理生成相对应的G代码，再导入到VERICUT仿真软件中进行仿真加工，仿真无误后将数控程序输送至数控机床进行面铣刀盘的数控铣削加工。通过多次实践教学，采用POWERMILL与VERICUT相结合对多种类型的产品进行数控仿真加工，再将相应的数控程序导入机床中进行实际加工即可。随着人们生活水平及审美观念的不断提升，人们不仅仅注重产品的质量，更加注重产品的性能、外观以及便携程度，这就要求产品中所设计的零件结构、形状越来越多样化。因此，对于产品的加工工艺方案和加工精度要求极高。以提高成品率、生产效率，机床的安全性、可靠性等为目的，有必要加工前对程序进行仿真模拟加工。
关键词：POWERMILL;VERICUT;数控加工;仿真
作者单位：河南应用技术职业学院;
引文格式：吕弯弯. 基于POWERMILL&VERICUT的铣刀盘数控仿真与加工［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：196-198.
标题：电厂球阀的结构设计及强度性能仿真
作者：王伟;李勇;
摘要：电厂球阀结构设计不合理是电厂生产效率降低、事故发生的重要因素，为改善电厂球阀的结构设计，对球阀结构的既往设计流程、设计经验进行梳理。首先，针对球阀结构设计中的球体半径、最小壁厚的设计方法进行介绍，给出计算结果，球体设计半径21.27 mm，最小壁厚取5 mm。其次，就阀体最小壁厚进行一次薄膜应力、一次薄膜应力加弯曲应力校核，校核结果满足设计标准的要求。最后，基于有限元理论对设计球阀阀口的强度进行性能仿真分析，通过Solidworks构建球阀的几何模型，有序完成三维模型的构建、有限元方针条件的设定、材料属性的确定、智能网格的划分、施加约束与载荷等工作，利用ANSYS软件验证其设计强度。有限元仿真结果显示，球体最大应力区的应力数值明显低于WCB材料的许用应力，设计球阀阀门的强度性能稳定。
关键词：球阀;电力系统;结构设计;强度校验;仿真
作者单位：核工业工程研究设计有限公司;中国核工业二三建设有限公司惠州分公司;
引文格式：王伟，李勇. 电厂球阀的结构设计及强度性能仿真［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：199-202.
标题：某电子设备热结构设计
作者：陈贺;王成非;范晶晶;朱学凯;
摘要：某型电子设备要求轻量化、体积小、安装方便与散热满足使用要求。根据设备结构内部器件布局、功耗与热点分布，综合考虑了结构刚度、强度与散热要求，设计了一种多散热齿散热的薄壁结构方案，散热方式采用风机强迫风冷与自然散热相结合的方式。在设备进行全功率运行时即产热量最高时，进行了热传导、散热、风量与风压边界条件计算，根据计算结果与风量需求选择了风机型号。风机选定后，用FloEFD软件对设备工作状态进行热仿真。仿真结果显示，当外界温度为40℃，设备在全功率工作，热交换达到稳定状态时，主要工作器件最高温度为72℃，低于工作极限温度的75℃，设备能够正常工作。产品加工装配完成后，整机尺寸为600 mm×500 mm×245 mm，质量为19 kg，通过环境与筛选实验验证，设备结构设计与散热设计能够满足使用要求。
关键词：电子设备;热设计;结构设计;热仿真
作者单位：中国船舶重工集团公司第七二三研究所;
引文格式：陈贺，王成非，范晶晶. 某电子设备热结构设计［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：203-206.
标题：一种基于机械可靠性的安全设计方法
作者：欧阳杰;俞思源;
摘要：机械安全设计是一种基于机械设计理论和实验数据所进行的理论设计，如大家熟知的安全系数设计法，但安全系数的取值很大程度上取决于设计师的主观经验，存在一定的盲目性。机械可靠性设计是将设计中与结构应力、材料强度相关的参数均视为一定的分布函数，利用机械可靠性中的应力-强度干涉理论建立可靠度模型，继而根据应力与强度的分布关系算得结构的可靠性。以某种受组合应力的结构为例，将结构的载荷情况与结构自身强度视为一定分布的参数，采用机械可靠性理论建立了结构的应力-强度的可靠性模型，最后根据设定的可靠度置信区间来推得满足该可靠性要求的结构尺寸参数，相较于安全系数法的设计，这种设计能更为直观地表达出其结构在使用时的可靠性。
关键词：安全系数;机械可靠性;应力-强度干涉;组合应力
作者单位：杭州应用声学研究所;
引文格式：欧阳杰，俞思源. 一种基于机械可靠性的安全设计方法［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：207-209.
标题：水槽式洗碗机水槽渗漏检测装置设计
作者：高善旺;
摘要：水槽式洗碗机的水槽出现渗漏水情况是一项较为严重的产品质量问题，所以需要针对水槽式洗碗机水槽渗漏进行有效的控制以及检测。通过气体增压的原理，来对水槽式洗碗机水槽渗漏自动检测装置进行有效设计，检测装置对水槽式洗碗机水槽是否存在渗透进行检测，并根据渗漏检测过程中封闭腔内气压是否损失来进行准确判断；检测装置整体结实牢固、美观实用，结构设计科学合理，操作简单、灵活、可靠，有较好的安全防护装置，并且能够有效地对水槽式洗碗机水槽渗透情况进行检测，可以在生产实践中普及应用。
关键词：水槽式洗碗机;水槽渗透;自动检测装置
作者单位：江门市阖华新材料科技有限公司;
引文格式：高善旺. 水槽式洗碗机水槽渗漏检测装置设计［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：210-212.
标题：防水手机中框设计与实现
作者：罗卫强;唐斌;王理栋;李惠仪;
摘要：当前的手机中框多采用分体式结构，存在防水性差、密封性差、结构复杂、加工生产良品率低、生产成本高、生产效率低等问题。基于此，提出一种新结构的防水手机中框设计，从结构和材料两个方面进行改良，降低传统工艺难度，提升中框产品防水性能。使用榫卯式加工工艺设计，替代CNC切削整块金属板材的中框生产工艺，将中框拆分为外观材质边框、压铸铝/铝中板和塑胶3部分，与现有工艺相比，铝中框强度以及外观效果大大提高，不锈钢中框质量、加工工时、加工成本大大降低。采用聚苯硫醚作为密封件材料，并添加有玻璃纤维GF，通过纳米注塑工艺技术，将密封材料设置在中框与中板之间，增强塑胶与金属的结合力，使手机中框具有良好的防水性能。
关键词：防水手机中框;铆接方式;改性材料
作者单位：广东长盈精密技术有限公司;
引文格式：罗卫强. 防水手机中框设计与实现［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：213-216.
标题：醋糟预处理设备流水线设计
作者：刘文洲;
摘要：设计了醋糟预处理设备流水线，以解决大量醋糟在室外长期堆放的问题。通过小铲车把醋糟卸入料斗中，料斗下面连接剪切式破碎机，物料通过压料器加速进入到剪切式破碎机中，剪切式破碎机把板结的醋糟打碎，打碎后的醋糟通过螺旋输送机进入除杂机，通过除杂机，去除醋糟里面的杂质，杂质可通过螺旋输送出去；在除杂机中加入一定比例的水，配成一定浓度的浆料，方便后续进行厌氧发酵，厌氧发酵产生沼气，出售沼气产生经济价值，通过这种方法实现了醋糟的高效利用。醋糟预处理流水线全程智能化控制，通过称重模块测量醋糟质量，根据其质量自动加入适量水，配成一定浓度浆料，并通过浓度检测装置确保浆料浓度合格，且物料均在设备中运转，全程不会产生漏料，无需人工打扫。这种方法一天可处理200 t醋糟，比现有的人工每天70 t的处理量提升了近2倍。
关键词：醋糟;预处理;除杂;破碎;浆料
作者单位：青岛科捷自动化设备有限公司;
引文格式：刘文洲. 醋糟预处理设备流水线设计［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：217-219.
标题：植保无人机在新疆的应用与推广
作者：党元晓;王晓宁;薛莲;李科;
摘要：农业植保作业是农业生产安全最重要的关键环节之一，近年来随着农业机械化的水平不断提高，农业植保无人机也在我国的农业领域逐渐兴起。论述了植保无人机在新疆农业领域中的多种应用，以及其在未来农业领域发展的广阔前景，并根据新疆地区农业结构的具体情况，详细论述了植保无人机推广过程中所遇到制约其发展的主要因素，包括设备的因素、人为因素、政策因素，以及植保无人机企业的因素等，比如设备电池的续航时间与和需要维修等售后服务的完整性，无人机操作员的使用规范性和不同作物、不同农药，不同的喷洒方式等问题，并提出了几点建议，为植保无人机的发展提供一些借鉴。
关键词：植保无人机;新疆农业领域;主要因素
作者单位：昌吉学院航空学院;
引文格式：党元晓，王晓宁，薛莲，等. 植保无人机在新疆的应用与推广［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：220-222.
标题：无线遥测在动力总成测试中的应用
作者：陈昱锦;于士博;李云虹;苏汉新;熊润祥;郭训鹏;
摘要：在车用动力总成开发及测试过程中，往往需要对曲轴、活塞、离合器等运动部件的温度、速度、应力应变及振动等信号进行测量研究与分析，此类零部件运动高速，布置空间紧凑，运行环境恶劣，较难通过传统有线方式开展测量。探讨了无线遥测技术在运动部件信号测量中的应用原理，并以活塞瞬态温度测量、皮带轮橡胶温度测量为例，展示了无线遥测技术在动力总成测试中的应用方案与方法。试验结果表明，采用无线遥测技术开展动力总成运动部件温度等相关信号的测量，可实现实时高精度高可靠性的测试，极大拓展了动力总成运行工况中的可测量信号范围，为动力总成相关零部件的精确高效设计提供数据支撑，体现了该技术在动力总成测试中具有广阔的拓展应用前景。
关键词：无线遥测;动力总成;测试技术;运动部件测试
作者单位：广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院;
引文格式：陈昱锦，于士博，李云虹，等. 无线遥测在动力总成测试中的应用［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：223-226.
标题：几种典型大型游乐设施考培装置的介绍
作者：沈杰;刘小畅;王晨;
摘要：介绍了几种典型大型游乐设施实际操作考培装置，这类装置利用游乐设施实物，加装有效的感应装置，可以紧扣大型游乐设施作业人员考试大纲，采用模拟加实际动手操作方式，具有考评效果高效、准确、客观、公正且考培成本较低的优点。全程采用电脑自动判别，大大方便了大型游乐设施作业人员实操考试的管理，可以避免人工打分考核，从而可以降低考试成本，且提高了考试成绩的客观性，更能体现考生的真实操作技能，实现了大型游乐设施作业人员实操考试“信息化”，让真正合格的大型游乐设施作业人员持证上岗，能减少因人员操作不当而造成特种设备安全事故的发生。
关键词：大型游乐设施;考培装置;考试系统;操作技能
作者单位：上海市特种设备监督检验技术研究院;
引文格式：沈杰，刘小畅，王晨. 几种典型大型游乐设施考培装置的介绍［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：227-230.
标题：超声波探伤的影响因素及传输修正辅助测试装置的使用
作者：王猛;闫留青;蒋桂通;陈明;
摘要：海洋石油平台建造过程中有大量的钢结构焊缝，往往要求进行100%的超声波检验，以确定有无缺陷。由于引起超声反射回波幅度的因素较多，这些因素最主要的是超声波探头与被检工件耦合因素，而影响耦合的因素又主要包括耦合剂种类的差异、耦合层厚度的差异、工件表面粗糙度和工件表面曲率的差异等。另外温度对不同材料的声速和超声波衰减也是有影响的。为有效分析上述因素超声反射回波幅度的影响，采用USM35超声波探伤仪和标称角度为45°、60°、70°的3个横波斜探头，利用IIW试块和3个表面光洁度Ra=3.2μm的不同规格厚度的对比试块（试块厚度分别为25.4 mm,38.1 mm,50.8 mm），通过改变单一变量进行实验的方式，分析该变量的变化对超声回波幅度的影响。通过实验对耦合剂种类和温度差异等影响钢结构焊缝超声波探伤灵敏度的因素进行分析，并开发了一套超声波检测灵敏度传输修正辅助测试装置对以上影响因素进行修正。
关键词：超声波探伤;灵敏度传输修正;耦合剂;温度
作者单位：海洋石油工程股份有限公司;
引文格式：王猛，闫留青，蒋桂通，等.超声波探伤的影响因素及传输修正辅助测试装置的使用［J］.机电工程技术，2022，51（07）：231-234.
标题：仓储物流机器的发展前景与当前存在问题的质性研究
作者：邹楚;陈佳;柳丰萍;
摘要：探讨基于网络文章的仓储物流机器人的发展前景及当前存在的发展问题。通过采用质性研究中的内容分析法，利用目标抽样法根据关键词“仓储/物流机器人”和“发展”检索网络文献，共纳入15篇网络文章。通过内容分析法提炼出产品发展前景良好（公司易获资金支持、新冠疫情催生了机器人市场、产品的不断更新是市场持续升温的主要原因）及当前存在的问题（产品不适于东南亚仓储市场、投资成本过高、机器人运行不稳定）等2个主题和6个亚主题。研究表明良好的发展势头将有助于仓储物流机器人产品的扩张与研发，但厂家有必要寻求办法克服当前存在的问题，从而促进该市场的可持续发展。
关键词：仓储;物流;机器人;质性研究;发展;存在问题
作者单位：浙江立镖机器人有限公司;农夫山泉股份有限公司;江南大学医学院;
引文格式：邹楚，陈佳，柳丰萍. 仓储物流机器的发展前景与当前存在问题的质性研究［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：235-239.
标题：电梯制动性能无载荷检测技术的探讨
作者：郑信勇;
摘要：电梯制动性能是电梯安全性能系统中的核心组成部分，制动性能不足的问题是系统性风险。电梯制动性能是否可靠直接关系到乘客用梯的安全性，除了采用现行的125%载荷试验外，125%制动试验的替代方法也在兴起，尤其是无载荷制动性能检测方法的兴起。通过列举目前国内的几种电梯制动性能无载荷检测技术或方法，分析、比较其测试原理、优缺点、适用性，找出一种较优方案。同时提出了一种更科学的检测方法，能够对电梯制动性能进行评价，明确导致制动性能下降的具体因素，同时为电梯制动性能的调整提出方案和整改方向。关键词：电梯;制动试验;无载荷;制动性能
作者单位：福建省特种设备检验研究院;
引文格式：郑信勇. 电梯制动性能无载荷检测技术的探讨［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：240-243.
标题：供电分区类别与居住小区10 kV配电系统的接线方式
作者：吴舜乾;
摘要：城市房地产开发和旧城改造所形成的居民住宅小区，其10 kV供电方案是必须同时结合小区的电力配置需求与供电部门规划建设的区域配电网架来确定的，这是电力设计单位在工程设计中不能忽略的重要问题。为了较好地处理这一问题，做到居住小区内部的10 kV配电系统与市电配网的运行方式及目标接线相适应，首先重点阐明两者的相关标准、规定及技术要求，再根据各种类型的新建住宅区所处的不同供电分区，设计相适应的10 kV配电系统接线方案。通过这些具有指导性的接线方案，使居住区的配电设计更趋合理与完善，达到符合供电可靠性及运行管理灵活方便的目的，同时为项目建设的顺利进行打好基础。
关键词：供电分区;居住区配电系统;10 kV接线方式
作者单位：汕头市中宏电力工程安装设计有限公司;
引文格式：吴舜乾. 供电分区类别与居住小区10 kV配电系统的接线方式［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：244-248.
标题：医院医疗器械电子设备的维修技术的应用分析
作者：陈鹏;曹发来;侯智聪;
摘要：基于传统“浴盆曲线”分析医院医疗器械设备的故障宏观规律，从早期失效期、偶然失效期、损耗失效期3个阶段展开分析，进一步讨论医疗器械电子设备维修管理方式，从观察法、电路分析法、逆程分析法、信息技术法、数字示波器5个方面分析了医疗器械电子设备的维修技术，旨在明确常用维修技术的应用要点，为维修技术的良好应用奠定基础。在医院医疗器械电子设备管理过程中，为保障维修质量，使维修技术切实发挥效用，需根据实际情况搭建符合技术应用的维修管理体系，基于此，从业务、监督、信息系统3个方面构建了医疗器械电子设备维修管理结构，搭建了全面化维修管理体系，从不同角度加强医疗器械电子设备的管理工作，使医院医疗器械电子设备可始终保持优异状态运行。
关键词：医院;医疗器械;电子设备;维修技术
作者单位：新疆塔城地区人民医院;
引文格式：陈鹏，曹发来，侯智聪. 医院医疗器械电子设备的维修技术的应用分析［J］. 机电工程技术，2022，51（07）：249-252.