基于ABAQUS的高温合金GH4169切削力仿真研究

为了研究镍基高温合金加工中切削用量对切削力的影响，课题组借助高温合金的材料本构模型、失效准则、切削过程中的切屑分离准则和摩擦模型，利用ABAQUS有限元分析软件建立了镍基高温合金的二维切削仿真模型，分别以切削速度、切削深度和进给量为单一变量，探究切削力的变化规律。结果表明：切削力随切削速度的增加而减小，并趋于稳定状态；切削力随着进给量和切削深度的增大而增大；相较于切削速度，进给量和切削深度对切削力的影响更大。     

铰接摆动式AGV结构设计及运动学分析

自动导引车AGV在行驶过程中驱动轮与地面的接触情况对其运动性能具有重要影响，为了保证AGV在复杂路面上行驶时具有足够的附着力和较好的稳定性，课题组设计了一种铰接摆动式AGV。课题组对AGV进行整体受力分析，建立了减震结构的受力模型，确定AGV在凹陷和凸起路面的减震弹簧刚度范围；运用ADAMS动力学仿真软件对AGV小车进行了运动仿真，在满负载和空负载2种情况下分析了弹簧刚度对运行稳定性的影响，选取了合适的弹簧刚度。仿真结果验证了该结构及模型的合理性。铰接摆动式结构的设计及优化可以提高AGV在地面的行驶性能。     

直书写打印的生鲜品质监测用温/湿度传感器

生鲜在运输和储存过程中有温度和湿度监测的需求，针对传统半导体传感器多感性、选择性差等缺点，课题组设计了一种基于石墨烯与氧化石墨烯（graphene oxide，GO）的温/湿度传感器，并采用直书写3D打印技术将其打印成型。对传感器在温/湿度变化环境下进行了性能研究和解耦分析。实验结果表明：石墨烯和氧化石墨烯分别对温度和湿度响应灵敏且互不干扰，并具有良好的稳定性和重复性，可以实现对运输及仓储环境中温度和湿度的实时、精准监控，降低生鲜的腐坏概率，保证产品质量。     

基于海鸥算法的库区货位分配及优化研究

针对自动化立体仓库库区货位分配存在的出入库速度慢、货架稳定性差以及货品相关性低的问题，课题组提出了一种优化方法。首先，进行数学模型的搭建，为各目标函数分配权重，对比较重要的目标函数进行人为增量，提升目标函数的计算值敏感程度，达到自我分辨的目的；其次，通过引入非线性动态移动参数，提出一种改进的海鸥算法，并采用6种基准测试函数来验证改进算法的寻优能力。结果表明改进后的算法在精度以及寻优速度上都优于原始算法。该模型能够提升货物的出入库速度和货品相关性，保证货架稳定性，可有效提升立体仓库利用率。     

基于机器视觉的零件圆心距在线测量系统设计

为了实现精密零件尺寸在线检测的智能化与高精度，课题组设计了一种基于机器视觉的尺寸检测系统。该系统利用OpenCV实现算法设计，基于Canny边缘检测，结合Zernike矩实现亚像素边缘提取，利用最小二乘法实现圆心拟合。在QT平台上，基于OpenCV结合C++完成测量系统的界面开发。检测结果表明：该测量系统精度能达到0.01 mm，能够满足当前项目需求。该测量系统具有一定的工程实用性。     

线束自动加工生产线控制系统设计

为实现线束生产线的全自动化、无人化,提高生产效率,课题组设计了一条适用于新能源汽车高压线束的自动化生产线控制系统。首先,根据加工要求进行结构设计,实现全自动运行功能;其次,构建控制系统硬件平台并进行了控制系统的软件开发;最后,利用PCHMI工业组态控件设计人机交互界面,形成了以松下FP0HC32ET系列PLC为控制核心,可实现在线监控、故障处理、在线生产和生产工艺存储等功能为一体的自动控制系统。实验结果表明：该控制系统具有精度高、可靠性高、效率高和成本低的优点,可满足线束加工的控制需求,实现了生产线的无人化、自动化运行。     

机器人技术基础课程改进措施探索与实践

机器人技术基础是面向机械电子工程专业与机器人工程专业培养方案中机电一体化能力培养的重要专业课程,能够有机地将机器人数理知识与工程实践联系到一起,具有理论与实践并举的特色。然而,经过该课程的实际教学活动,发现现有的课程教学方法与教学内容并不能很好地跟随机器人专业最前沿的发展轨迹,教学方法与教学内容需要进一步完善与改进。该文详细论述了机器人技术基础课程在实际教学中存在的问题,并对课程进行改进措施探索与实践。结果表明：所提出的改进措施很好地明晰了课程培养重点,能紧跟机器人前沿热点,提高了课程的趣味性,并使考核方式得到了合理优化。     

喷动流化床内颗粒团聚结构与分布规律研究

为揭示湍动流化过程中颗粒团聚的基本结构，课题组基于矩形喷动流化床对B类颗粒进行试验研究。该实验平台利用控制变量法分析了操作条件、颗粒性质和沿层高度对团聚现象的影响，并提出以颗粒团聚分率来量化颗粒团聚程度。结果表明：床内分别出现了倒U形、U形、环核型、带状和网状5种典型的颗粒团聚结构；颗粒团聚分率随静止床高、颗粒直径的增加而增大；固定总表观气速，增大喷动气速，团聚分率呈现先减小后增大趋势；增大喷口宽度，团聚分率呈现出“S”型变化趋势；其沿床高则表现出先减小后增大的趋势。该研究对应用湍动流化气固流动结构的工业生产过程提供了实验依据。     

转盘反应器表面黏性流体液膜速度分区特性

为了探究在不同的介质物性和操作参数下转盘反应器表面液膜径向速度分区特性，课题组设计并搭建了转盘反应器的实验装置；并且以甘油 水溶液为实验介质，通过激光多普勒测速仪对转盘表面液膜的径向速度进行测量。实验结果表明：随着转速和运动黏度的增加，同步区逐渐扩展到转盘中心，浇注区和加速区收缩；体积流量增加，3个分区逐渐向外迁移，浇注区和加速区扩大，同步区收缩；浇注管半径增大，浇注区在逐渐缩小，加速区逐渐扩大，但同步区不变。说明转速和运动黏度对液膜速度的分区影响大致相同，而体积流量和浇注半径的影响则不相同。课题组根据量纲分析法建立了同步区半径的预测关联式。本研究的结果可为转盘反应器的设计和优化提供一定的参考。     

冷弯成形轧辊快换机组设计

针对更换轧辊过程中存在劳动强度大、效率及调节精度低等问题，课题组设计了一种冷弯成形轧辊快换机组。该机组采用PLC作为系统控制器，结合传感器检测信号与人机交互界面指令信号设计了轧辊位置自动调节系统，通过控制伺服电机驱动左轮转盘装置旋转来实现换辊过程，并利用槽销连接实现装置周向固定；利用伺服电机驱动蜗轮减速器运动，进而使得丝杠带动左轮转盘装置上下移动产生位移；采用限位开关标定转盘零点位置，通过位移传感器监控轧辊移动距离并构成闭环控制系统，从而精确调节轧辊间距；对机组关键部分进行了选型与有限元强度校核。结果表明：该机组能显著提高换辊精度及效率，提高自动化水平。该机组能完成6种规格轧辊的自动更换过程及辊缝精确调节，为冷弯成形机组的设计与改进提供了新的思路。