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基于天牛须搜索的装载机铲掘轨迹规划 被引量:2
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作者 谌炎辉 孟宇 +3 位作者 向上升 白国星 梁国栋 谢国进 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期2201-2210,共10页
装载机常用于建筑、采矿等恶劣工作环境,实现其自主作业可以有效保障从业人员安全,已成为工程机械领域的发展趋势。铲掘轨迹是影响装载机自主作业能耗的关键因素,目前已有学者提出了一些以能耗最优为目标的轨迹规划方法,但这些方法大多... 装载机常用于建筑、采矿等恶劣工作环境,实现其自主作业可以有效保障从业人员安全,已成为工程机械领域的发展趋势。铲掘轨迹是影响装载机自主作业能耗的关键因素,目前已有学者提出了一些以能耗最优为目标的轨迹规划方法,但这些方法大多仅以铲斗斗尖位置为规划目标,忽略了铲装过程中铲斗转角对自主作业能耗的影响,导致装载机自主作业能耗仅能达到局部最优。针对上述问题,提出一种基于天牛须搜索的装载机铲掘轨迹规划方法,首先建立作业机构运动数学模型,得到铲斗斗尖位置、铲斗转角与车体位移、动臂油缸和转斗油缸位移的关系,进而基于斗尖位置模型和铲斗转角模型确定以铲掘深度和转角系数表征铲掘轨迹的规划方案,形成一系列备选铲掘轨迹,最后以此为搜索空间采用新兴的启发式搜索方法——天牛须搜索方法,搜索以单位铲掘重量油耗最低为目标的近似最优的装载机铲掘轨迹。为验证该铲掘轨迹规划方法的节能降耗效果,搭建了5吨级装载机测试试验平台,并进行了人工铲掘作业和自主铲掘作业对比实验。实验结果表明,采用基于天牛须搜索的装载机铲掘轨迹规划方法进行自主铲掘作业时,单位铲掘重量油耗的平均值仅为14.13 ml·t^(-1),与人工铲掘作业相比降低达20.35%。 展开更多
关键词 装载机 自动铲掘 铲掘轨迹 轨迹规划 天牛须搜索
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基于产品DSM自动构建的复杂产品模块划分方法 被引量:2
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作者 谌炎辉 陈剑涛 +2 位作者 班华电 梁帆 陈炳森 《装备制造技术》 2023年第10期1-6,共6页
为了解决复杂机电产品模块划分难度大、计算复杂等问题,提出了一种自动构建产品设计结构矩阵(DSM)的复杂机电产品模块划分方法。该方法通过对三维建模软件进行二次开发实现从产品的装配体模型中获取产品零部件名称以及各零部件之间的空... 为了解决复杂机电产品模块划分难度大、计算复杂等问题,提出了一种自动构建产品设计结构矩阵(DSM)的复杂机电产品模块划分方法。该方法通过对三维建模软件进行二次开发实现从产品的装配体模型中获取产品零部件名称以及各零部件之间的空间距离与设定的阈值进行比较从而得到产品DSM。在此基础上引入产品零部件之间的功能相关性并给出取值参考及相关描述,据此获取产品的功能相关性矩阵,结合产品的DSM与零部件的功能相关性矩阵合理分配其权重获得产品零部件综合关联度矩阵;利用层次聚类算法对产品零部件综合关联度矩阵进行聚类分析获得模块聚类树状图,并提出了模块内外聚合度的定义及其计算方法,以模块内外聚合度为衡量指标,围绕最佳模糊聚类数选取多组模块划分数进行合理性综合评价,选取最佳模块划分组作为产品模块划分方案。最后以某企业生产的伐木机产品为例,按照模块划分零部件简化原则将其简化为共76个零部件组成,并对应用上述模块划分方法将其划分成十个模块,验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 模块划分 产品DSM 层次聚类 伐木机 产品设计
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基于NX二次开发的机电产品模块管理器设计与应用
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作者 周彩艳 陈剑涛 +2 位作者 谌炎辉 班华电 潘兴荣 《装备制造技术》 2024年第7期8-11,50,共5页
针对复杂机电产品结构复杂、零部件数量繁多的问题,对其进行模块化设计是一个行之有效的方法。但是如何对模块划分后的产品模块及模块中包含的零部件进行妥善的管理是影响模块化设计是否能够有效提高产品设计效率的关键影响因素之一,如... 针对复杂机电产品结构复杂、零部件数量繁多的问题,对其进行模块化设计是一个行之有效的方法。但是如何对模块划分后的产品模块及模块中包含的零部件进行妥善的管理是影响模块化设计是否能够有效提高产品设计效率的关键影响因素之一,如何对产品模块及产品零部件模型实现方便快捷管理和调用成为当前急需解决的问题。针对这一问题该文提出利用NX二次开发技术结合零件三维模型的参数化设计技术开发设计一款机电产品模块管理器与应用。首先,选用Visual Studio 2012作为开发平台、C++为编程语言、利用“NXOpen C++”作为NX二次开发方式在Unigraphics NX10.0的基础上进行产品模块管理器应用的二次开发设计;然后,通过NX提供的相关API函数结合C++语言的编程理论在上述工具搭建好的开发平台完成产品模块管理器应用各项功能的设计与程序的编写,实现了在NX工作界面直接查询、预览及调用产品模块及零件三维模型,并结合参数化设计技术实现了产品零件的快速变型设计;最后,通过实例演示验证了所开发产品模块管理器各项功能的可行性。 展开更多
关键词 NX二次开发 参数化设计 模块化设计 机电产品
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基于“1+X”的“数控机床机械部件装调与维修”课程教学改革研究
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作者 罗广权 封钰明 +2 位作者 谢东津 韩雪松 黄俊鸣 《装备制造技术》 2024年第8期71-75,共5页
实施“1+X”职业技能等级证书制度是国家对职业教育改革的重要手段,针对数控技术专业的核心课程“数控机床机械部件装调与维修”教学过程中出现的教学内容过时、教学方法落后、考核方式单一的教学现状,基于“1+X”证书考核标准对“数控... 实施“1+X”职业技能等级证书制度是国家对职业教育改革的重要手段,针对数控技术专业的核心课程“数控机床机械部件装调与维修”教学过程中出现的教学内容过时、教学方法落后、考核方式单一的教学现状,基于“1+X”证书考核标准对“数控机床机械部件装调与维修”课程进行教学改革。融入“1+X”技能等级证书的考核标准、企业岗位要求,以考取技能等级证书为导向,开展课证融通研究探讨,围绕职业教育教学要求,紧密对接国家、行业标准,结合企业岗位人才需求及“1+X”技能等级证书对应的数控机床装调维修知识,对课程内容进行重构,分为四大模块5个项目,采用现代化教学手段,优化考核评价过程,设计了“一个中心,三个阶段,四个环节”的教学方案,实现课堂教学与企业生产对接,提升教学质量。通过课程改革实施,学生在知识、能力和素养均有所提升,巩固了理论知识,强化了实践能力和就业竞争力,促进学生积极考取职业技能等级证书,为同类课程的教学改革提供有价值的参考。 展开更多
关键词 “1+X”证书 课证融通 教学设计 数控机床
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基于BP神经网络的装载机自动铲装作业油耗预测研究
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作者 谌炎辉 蒋恒 +1 位作者 周涛 郑特 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第3期379-383,共5页
针对装载机自动铲装过程中作业能耗大、难以优化以及测试繁琐的问题,运用BP神经网络对作业油耗进行了研究。首先装载机根据规划出的7条平行铲装轨迹进行自动铲装测试试验,通过传感器获取相关试验数据作为BP神经网络的训练和验证样本;然... 针对装载机自动铲装过程中作业能耗大、难以优化以及测试繁琐的问题,运用BP神经网络对作业油耗进行了研究。首先装载机根据规划出的7条平行铲装轨迹进行自动铲装测试试验,通过传感器获取相关试验数据作为BP神经网络的训练和验证样本;然后建立BP神经网络预测模型,对该模型的误差进行了验证;最后对该模型预测出的非训练铲装轨迹的作业油耗与测试试验的作业油耗进行了对比,以此验证BP神经网络模型的准确性。研究结果表明:BP神经网络预测模型的预测值与与验证样本的试验值的平均偏差仅为6.05 mL,平均误差仅为5.46%;预测平行铲装深度为400、600 mm,这两条非训练铲装轨迹的作业油耗时,其预测值与试验值的误差分别为2.30%~8.36%、2.67%~8.18%;因此,建立的BP神经模型能够较为准确地预测装载机自动铲装油耗,为作业油耗的优化提供依据。 展开更多
关键词 BP神经网络 铲装轨迹 油耗 装载机
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装载机自动铲掘轨迹及轨迹误差补偿研究
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作者 谌炎辉 郭袁枫 郑特 《煤矿机械》 2024年第2期33-36,共4页
根据装载机工作装置各杆件几何关系和试验点位数据,计算出了试验自动铲掘轨迹。通过对不同铲掘深度下的轨迹误差计算分析,提出了一种通过修正初始规划轨迹的误差补偿方法,并使用插值法对误差补偿效果进行了初步验证。最后,通过试验对误... 根据装载机工作装置各杆件几何关系和试验点位数据,计算出了试验自动铲掘轨迹。通过对不同铲掘深度下的轨迹误差计算分析,提出了一种通过修正初始规划轨迹的误差补偿方法,并使用插值法对误差补偿效果进行了初步验证。最后,通过试验对误差补偿前后的轨迹误差大小以及试验铲掘效果进行了对比分析。试验结果表明,补偿后的铲掘轨迹误差减小了51.39%,铲掘质量提高了10.55%,单位时间铲装量增大了3.33%。 展开更多
关键词 装载机 铲掘轨迹 轨迹误差 自动铲掘 插值法
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中国—东盟自由贸易区建设视域下广西旅游装备制造业发展研究
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作者 邓岐杏 陈韶光 梁洸强 《河池学院学报》 2024年第1期75-82,共8页
中国—东盟自由贸易区以其优越的地理位置、独特的风情推动着旅游业的蓬勃发展,广西南宁作为中国—东盟自由贸易区的中心区域,其旅游产业已经成为广西向世界展示自身魅力的一张名片。广西旅游业日益高端化的发展趋势,推动了旅游装备制... 中国—东盟自由贸易区以其优越的地理位置、独特的风情推动着旅游业的蓬勃发展,广西南宁作为中国—东盟自由贸易区的中心区域,其旅游产业已经成为广西向世界展示自身魅力的一张名片。广西旅游业日益高端化的发展趋势,推动了旅游装备制造业的发展。广西自身具有良好的工业基础,围绕着补全产业链,实现制造强国战略目标,广西正在进行产业转型升级,大力推动制造业整体发展,其中工业与旅游业发展相互融合,可通过广西旅游装备制造业的发展带动整个装备制造业技术水平的提升,同时形成更丰富多样的旅游产业资源,实现双赢。 展开更多
关键词 广西旅游装备制造 中国—东盟自由贸易区 发展
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基于“PBL+云平台”的《冲压工艺与模具设计》课程改革探索与实践
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作者 黄淑芳 邓岐杏 +1 位作者 黄槐壮 梁洸强 《模具工业》 2024年第5期85-88,共4页
模具制造技术专业的核心课程《冲压工艺与模具设计》正受到授课内容布置、教学实施、成绩评估等方面的限制,随着互联网技术与教育的融合,以平台规划、学情分析及教学评价为突破口,基于云平台建设了《冲压工艺与模具设计》在线课程,并以... 模具制造技术专业的核心课程《冲压工艺与模具设计》正受到授课内容布置、教学实施、成绩评估等方面的限制,随着互联网技术与教育的融合,以平台规划、学情分析及教学评价为突破口,基于云平台建设了《冲压工艺与模具设计》在线课程,并以PBL模式实施教学,实现了资源与知识点匹配衔接,形成了既能合理运用资源实施多种方法授课,又会创作资源的创新型课程教学团队,助推人才培养质量。 展开更多
关键词 在线课程 冲压 模具设计 高职教学
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基于“互联网+教育”的模具设计与制造专业课程教学改革的探索
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作者 邓岐杏 谢佳宾 黄淑芳 《模具工业》 2024年第7期69-73,共5页
针对模具设计与制造专业课程理论逻辑性强、过于抽象的教学难点,以互联网为基础,利用网络教学平台,通过线上、线下混合的教学方法及教学反思,不断推动“互联网+教育”在模具设计与制造专业课程中的应用,促进专业课程教学改革,以提高学... 针对模具设计与制造专业课程理论逻辑性强、过于抽象的教学难点,以互联网为基础,利用网络教学平台,通过线上、线下混合的教学方法及教学反思,不断推动“互联网+教育”在模具设计与制造专业课程中的应用,促进专业课程教学改革,以提高学生学习的自主性,激发学生学习的热情,提高教学质量。 展开更多
关键词 模具设计与制造专业 “互联网+教育” 专业课程 混合式教学
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具有伸缩及自锁功能的取物器研制
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作者 韩雪松 李俭文 《装备制造技术》 2023年第7期289-292,共4页
针对长度固定的取物器在不同使用场景下存在的不适应性和不便利性问题,设计一种可变长度取物器。为了实现可变长度取物器在杆体伸缩范围内的任意位置都能可靠实现夹爪的驱动和锁止功能,提出一种利用夹爪驱动力与手柄驱动力之间的偏转力... 针对长度固定的取物器在不同使用场景下存在的不适应性和不便利性问题,设计一种可变长度取物器。为了实现可变长度取物器在杆体伸缩范围内的任意位置都能可靠实现夹爪的驱动和锁止功能,提出一种利用夹爪驱动力与手柄驱动力之间的偏转力矩来实现夹爪驱动和锁止的机构。该机构由夹爪驱动杆、驱动钢片、手柄驱动拉线、反向锁止钢片等部件组成,驱动杆与驱动拉线相互平行但不在同一直线上。产品研制过程首先建立了可变长度取物器的三维模型,并通过运动仿真实验,分析了机构的工作原理,如夹爪驱动力、锁止力、接触压力之间的关系等,然后应用3D打印等手段制作了可变长度取物器的样机,并进行了实物实验,验证了样机在不同长度位置下的夹爪驱动和锁止功能,以及对不同形状和重量的物品的夹持能力,最后对可变长度取物器的设计优点和下一步的研究方向进行了总结和展望。 展开更多
关键词 取物器 伸缩 自锁
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