【摘 要】
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清污机是用于泵站清污的重要工程机械,在水体环境日益复杂的今天,需要高效、智能的清污设备来保证泵站的正常运行。针对目前国内清污机在使用方面的缺陷,在分析国内外各类清污机优缺点的基础上,选择抓臂式清污机作为本文主要研究对象。本文使用Solidworks软件作为清污机三维模型的建模工具,使用ANSYS Workbench软件进行机械结构静力有限元分析求解,分析清污机主臂在极限负载下的载荷分布以及变形等。
【基金项目】
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安徽省科技重大专项（711275839014）——智能型清污机器人产业化；
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清污机是用于泵站清污的重要工程机械,在水体环境日益复杂的今天,需要高效、智能的清污设备来保证泵站的正常运行。针对目前国内清污机在使用方面的缺陷,在分析国内外各类清污机优缺点的基础上,选择抓臂式清污机作为本文主要研究对象。本文使用Solidworks软件作为清污机三维模型的建模工具,使用ANSYS Workbench软件进行机械结构静力有限元分析求解,分析清污机主臂在极限负载下的载荷分布以及变形等。对清污机主臂结构进行不同体积约束下的拓扑优化,对优化后的不规则模型进行修正处理后进行静力学分析、模态分析。对比优化前后的分析结果,优化后的主臂性能更好。对优化后主臂的液压系统进行设计,使用Solidworks对主臂及其液压系统进行建模后导入ADAMS中,模拟清污过程对主臂施加变载荷,分析主臂液压缸在整个清污过程中的受力情况,根据仿真结果确定工作主臂液压系统的主要参数,进行液压系统设计和液压元件选型。研究深度卷积神经网络在清污机水面目标识别技术上的应用,选定主流深度卷积神经网络算法YOLOv4,对水面数据集进行数据增强处理,增加训练数据多样性的同时也增加数据集数量,最终达到提高算法泛化性的目的。对水面目标的数据集进行训练,记录训练过程中的loss值变化,分析训练结果。验证算法识别水面目标的有效性,研究成果有助于清污机自主识别水面目标,达到智能清污的目的。
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