【摘 要】
：
随着科学技术水平的进步以及社会对生产需求的增大,机械设备不断朝着高效率、高速、高精度水平发展。齿轮变速箱作为机械设备传动系统中传递扭矩的关键部件,一旦发生故障将关系着整个机械设备的正常运作。齿轮齿面点蚀是齿轮最常见的失效形式之一,点蚀面积率可以用来判断点蚀故障的状态,因此,开展点蚀面积率的定量检测研究,对保障机械设备可靠运行,减少维护成本具有重要的意义。传统的齿轮点蚀检测技术采用人工观测方法,但该
论文部分内容阅读
随着科学技术水平的进步以及社会对生产需求的增大,机械设备不断朝着高效率、高速、高精度水平发展。齿轮变速箱作为机械设备传动系统中传递扭矩的关键部件,一旦发生故障将关系着整个机械设备的正常运作。齿轮齿面点蚀是齿轮最常见的失效形式之一,点蚀面积率可以用来判断点蚀故障的状态,因此,开展点蚀面积率的定量检测研究,对保障机械设备可靠运行,减少维护成本具有重要的意义。传统的齿轮点蚀检测技术采用人工观测方法,但该方法存在针对效率和精度低、被迫停机、专家成本高等问题。基于上述问题,本文探索了一种基于树状循环生成器和注意力Deeplabv3（Attention Deeplabv3）的视觉检测方法,用于实现齿轮点蚀率的非接触式定量检测。本文的主要研究内容如下:1.齿轮点蚀图像采集装置的设计:分析了实际工况下的需求和存在的问题,设计了基于齿轮接触疲劳强度实验机的点蚀图像采集装置,该装置集成在FZG标准实验台,其成像系统使用CCD高速工业相机实现高帧率地拍摄,在实际操作过程中可以根据齿轮参数的不同,通过移动平台来调整镜头的位置和角度至最优位置即相机垂直于齿轮的有效齿面以达到可调性采集出完整齿面图像的目的。2.齿轮点蚀样本扩增的技术研究:为了解决点蚀采集成本高和样本量小的问题,提出了一种基于树状循环一致性生成对抗网络（TCGAN）。该生成网络利用树枝状生成器从源域样本中生成各种风格的高质量目标样本,并通过最大差异化损失（MDLoss）来扩大任意两个分支之间的差异。通过客观指标对TCGAN获得的图像质量和多样性进行评价,实验结果表明TCGAN模型有较好的生成性能,有效扩增了齿轮点蚀数据集。3.齿轮点蚀识别及分割技术研究:本文提出了一种注意力机制的分割网络Attention Deeplabv3,通过在Deeplabv3+中嵌入通道注意力和空间注意力模块,增强了模型对小而不规则物体的特征分割能力,并加快了模型的收敛速度。将该模型应用于齿轮的点蚀和齿面分割、点蚀面积率的计算。实验结果表明,Deeplabv3注意力模型具有更好的分割性能和更高的测量精度。
其他文献
机器人作为“工业4.0”系统中的“中间齿轮”环节。其中涉及许多控制技术的发展,基于视觉反馈的末端执行机构自动将工件精准对接到指定工位,是一项具有重要意义的研究课题。特别是在航空航天交会对接、工业装夹和目标物体自动抓取等领域,视觉伺服技术被广泛的应用于其中。既能保证机构的伺服特性,又能出色的完成对接任务需求。本文针对多自由度移动对接平台的模块动态跟踪对接过程中,涉及的机构运动学、图像处理、伺服运动系
水陆两栖机器人具有水、陆及水陆过渡环境的通过性能,可广泛应用于灾后救援、环境监测、军事侦察等领域,已成为机器人的研究热点。现有研究多着眼于两栖运动功能的实现,而针对机动性能的探讨相对较少。本文针对两栖机器人结构复杂、速度小、机动性低、环境适应性差等问题,提出一种基于陆地弧形腿、水下平直蹼的旋转式复合推进机构,通过结构设计、运动特性分析、样机试制及实验研究,实现了大速度、高机动性、良好环境适应性的两
声学黑洞（Acoustic Black Hole,ABH）效应是遵循幂变规律对梁或薄板结构进行厚度剪裁,使弯曲波在结构尖端波速降至为零而无法发生反射的现象,从而能够在结构末端实现能量的聚集与高效回收。针对周期声学黑洞宽频能量回收的产生机理不明确,以及各结构参数对于系统输出特性的影响关系不确定的问题,本文提出了基于周期声学黑洞的宽频压电能量回收系统,并基于高斯展开法建立耦合压电层的声学黑洞压电俘能半
随着航空航天领域和骨组织工程的发展,对承载结构的性能要求越来越高,研发轻质功能性结构对于当前航天器和植入体有着积极的意义。功能梯度点阵结构以其轻质高强、开孔和性能梯度变化的特点,被认为是最合适的功能性结构材料。由于点阵结构具有复杂微结构,传统工艺难以加工,增材制造技术的出现使得各类点阵结构的设计得以实现。因而,本课题以增材制造为加工工艺,围绕梯度点阵结构的力学性能进行了广泛研究。首先,论文对现有的
汽车的普及让人们享受到了便利的出行,也带来了拥堵以及碰撞事故等各种问题。智能汽车为解决这些问题提供了最优可行方案,其中自动驾驶技术是智能车的重要技术之一,而路径跟踪控制技术又是自动驾驶技术的关键。因此,好的路径跟踪控制技术能够益于以上问题的解决。目前,基于预瞄方式进行路径跟踪的方法被大量研究机构以及科技企业等广泛使用。然而,预瞄距离的大小对该种方法的控制效果具有决定性的影响,如何确定合适的预瞄距离
正面碰撞事故是我国最主要的道路交通碰撞事故形态,而适度偏置的碰撞模式对乘员安全威胁更大,对汽车安全性能要求更高。因此,不仅要考虑通过设计合理的前端结构方案、提高乘员舱的整体耐撞性能和匹配合理的乘员约束系统参数来增强车辆的被动安全性能,还要考虑消除相撞车辆在防撞设计、几何尺寸和结构刚度等方面的差异,以综合提高汽车发生碰撞时既保护自身乘员安全又减轻对方车辆伤害的能力,即碰撞相容性。基于以上思考,本文在
随着汽车保有量的逐年增加,交通事故数量常年居高不下,得益于人工智能技术和芯片算力的提升,智能汽车正在快速朝着自动驾驶迈进,以减少人为因素导致的交通事故,主动避撞系统作为保障智能汽车安全运行的重要环节,对降低事故发生率起着至关重要的作用。针对主动避撞系统中的风险评估、行为决策、轨迹规划以及轨迹跟踪环节,本文以紧急工况下智能汽车为研究对象,设计了结构化道路下的运动规划方法和轨迹跟踪控制策略,以保障汽车
汽车网联化是指依托于现代通信和网络技术,实现汽车与外界信息共享。近年来,随着5G通信技术以及互联网技术的迅猛发展,汽车网联化已逐渐成为研究热点方向之一,也是智能网联汽车的重要发展技术路径。将部分复杂的计算任务转移至云端执行,是解决当前自动化汽车处理器算力不足的问题的可靠方案。本文针对速度在线预测过程中所涉及的三大关键问题,展开的主要研究内容如下:（1）针对速度工况聚类的问题,提出一种根据历史速度曲
为应对能源危机以及全球气候变化,交通电气化被认为是一项有效的节能减排措施,其中电动车作为交通电气化的重要组成部分,受到了广泛的关注。当前,锂离子电池被广泛用作电动汽车的储能部件,然而,其充放电性能在低温环境下大幅衰退,这给高寒地区电动汽车的使用和推广带来巨大挑战。为此,需要开发低温预热策略来快速有效地恢复锂离子电池的性能。本文基于锂离子电池的电-热耦合模型,并且针对电动车无法依靠外部电源进行预热的
智能汽车的环境感知旨在对车辆周围环境中的障碍物进行检测和识别、对动态物体进行跟踪、对静态物体进行建图,是智能汽车进行决策规划和运动控制的基础。同时定位与地图构建（Simultaneous Localization and Mapping,SLAM）是环境感知的核心技术之一。它是指在没有任何先验信息的情况下,车辆仅依靠自身装备的传感器对周围环境进行感知和建图,并实现自身在所建地图中的定位。智能汽车通