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1. 基于相位—高度映射的简易条纹投影测量模型和标定方法

刘威, 张旭, 刘少丽, 刘检华, 樊思哲, 黄浩

计算机集成制造系统 2023, 29 (2): 474-486. DOI: 10.13196/j.cims.2023.02.010

摘要（158）

PDF （6356KB）（183）

针对传统基于几何约束关系的条纹投影测量方法存在标定过程操作复杂、易用性差的问题,提出一种基于相位—高度映射的简易条纹投影测量模型与标定方法。测量模型能够直接建立测量对象表面绝对相位值与空间坐标的映射关系,无需考虑相机和投影仪间的几何约束关系,根据该测量模型提出的标定方法操作简单,无需参考平面、量块或高精度位移台等高精度辅助工具,仅需一块棋盘格标定板即可完成系统标定。基于测量模型搭建的测量系统结构简单、效率高、测量精度高、易用性好。通过仿真和实验验证了该测量模型的有效性。

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2. 铁路道岔场景识别与间距检测

何森, 刘少丽, 方玥, 刘检华, 黄浩, 刘威

计算机集成制造系统 2022, 28 (6): 1823-1834. DOI: 10.13196/j.cims.2022.06.020

摘要（257）

PDF （5596KB）（137）

针对目前铁路道岔人工检测方法效率低、精度差的问题,提出一种基于深度学习的快速识别道岔场景及检测道岔间距的方法。采用线阵工业相机扫描获取铁路点云信息,设计残差连接的铁路道岔场景识别网络,采用树结构Parzen估计算法搜索最优超参数,采用Focal Loss损失函数解决样本数量不均衡问题,实现铁路道岔场景的准确快速识别。利用识别出的铁路道岔场景图像,开发了一种道岔基本轨与尖轨的边缘提取算法,准确测量道岔基本轨与尖轨的内侧间距。实验结果证明,该方法的识别准确率达到97.5%,识别时间在0.02 s内,道岔间距计算误差小于0.2 mm,相比人工检测方法,检测效率与检测精度均大幅提升,满足道岔检测的要求。

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3. 基于技术系统进化及物场变换的功能裁剪方法

付敏,刘威,李萌,刘晓义,谷志新

计算机集成制造系统 2021, 27 (11): 3259-3272. DOI: 10.13196/j.cims.2021.11.019

摘要（222）

PDF （3087KB）（104）

为增强改进型设计过程中系统功能重构的针对性和指引性、提高创新设计的效率,结合产品生命周期理论,提出一种基于技术系统进化和物场变换的功能裁剪方法。面向消除有害作用、功能简化、功能增益的不同目标,以提高系统理想度和功能理想化策略为指导,基于技术系统进化法则提取了10条功能裁剪规则;结合组件相对功能价值分析和破坏系统完备性趋势,确定裁剪对象及优先级;面向生命周期不同阶段产品,以物场模型及技术系统的进化趋势为方向,应用功能裁剪规则指导物场模型变换重构,实现有用功能重组。基于上述方法构建流程化的功能裁剪设计模型,结合秸秆燃料成型机改进设计实例验证了模型的有效性。

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4. 滚珠丝杠进给系统结构模态特性对位置环增益的影响性分析

杨勇,蒋全胜,刘威,沈晔湖,陈盛

计算机集成制造系统 2019, 25 (第5): 1119-1127. DOI: 10.13196/j.cims.2019.05.010

摘要（376）

PDF （4158KB）（244）

为充分考虑滚珠丝杠结构模态特性对伺服控制器及进给驱动系统整体统态性能的影响,建立了基于特征模态的滚珠丝杠进给系统状态空间缩聚模型,以实现在模态特性影响下求解进给系统动力学响应的同时与伺服控制系统集成;在此基础上,建立了基于滚珠丝杠进给系统状态空间缩聚模型的伺服系统位置调节回路模型,推导了系统模态频率、开环幅值响应激增值与位置环增益之间的约束关系式,进行了滚珠丝杠进给系统模态特性对位置环增益的影响性分析,实现了特征模态影响下位置环增益参数的最优值估计。通过实例验证了基于状态空间的滚珠丝杠进给系统模态特性提取、滚珠丝杠进给系统模态特性对位置环增益的影响性分析结果、结构特征模态影响下的位置环增益参数最优值估计的正确性。

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5. 点云模型再设计的刀轨重新生成技术

刘威,周来水,安鲁陵

计算机集成制造系统 2013, 19 (10): 2432-2437.

摘要（324）

PDF （773KB）（316）

逆向工程中的点云模型往往需要多次修改和试制才能满足需要,通常修改的区域都很小,若只对修改区域重新生成刀轨将大大减少计算时间,为此提出一种算法。首先识别出受修改影响的刀位点,逐行重新计算坐标,并新增刀位点使其满足加工误差,未受修改影响的刀位点继续沿用;然后计算新生成的刀位点与邻行刀轨的残留高度,若超过允许值,则新增若干行刀轨。实例验证表明,当点云修改区域所占比例较小时,与重新生成所有刀轨相比,算法耗时较少。

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6. 基于服务的制造数据管理

刘威，乔立红，杨建军

摘要（241）

PDF （975KB）（276）

为实现产品研制和生产中制造数据的有效管理，提出了一种基于服务的制造数据管理方法。该方法包括模型服务化、功能服务化和平台服务化三个方面。引入服务界面和服务群的概念，以增加模型面向服务的特性。分析了功能服务运行环境，该环境包括功能的服务化封装规则、服务适配器、服务的管理与执行环境以及模型与标准管理器四个部分。给出了制造数据服务平台的结构，包括企业信息技术资源、服务技术平台、业务服务平台和业务执行环境四个层次。最后，通过某航空制造企业的应用实践，说明了所提方法的有效性。

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7. 基于元模型的统一制造资源模型框架

刘威，乔立红

摘要（218）

PDF （1081KB）（344）

为解决企业多应用环境中的制造资源集成问题，提出了一种制造资源元模型，进一步给出了统一制造资源信息模型框架结构，应用基于面向服务架构和可扩展标记语言技术，建立统一制造资源服务平台，实现了该框架的构建。制造资源元模型由数据元模型、应用元模型、扩展元模型三部分构成，统一制造资源信息模型框架由资源核心模型层、资源应用模型层及资源整体战略模型层构成。通过对统一制造资源信息模型的分析，说明了该制造资源模型的可集成性与可扩展性。

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8. 智能推理技术在选矿物耗控制中的应用研究

刘威，柴天佑

摘要（227）

为了准确、合理地设定生产技术指标，提出一种利用案例推理技术来设定生产技术指标计划值的方法，并研究了案例的知识表示方法和案例库的组织结构，讨论了案例的检索、学习和重用算法，建立了基于规则推理技术的成本差异分析系统。最后，通过在某选矿厂物耗成本分析中的实际应用，验证了该技术的实用性与有效性。

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9. 点云模型再设计的刀轨重新生成技术研究

刘威,周来水,安鲁陵

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10. 点云模型再设计的刀轨重新生成技术研究

刘威1，2, 周来水1，2, 安鲁陵1，2

摘要（31）

PDF （773KB）（38）

逆向工程中，点云模型往往需要多次修改、试制才能满足需要。通常修改的区域都很小，若只对修改区域重新生成刀轨将大大减少计算时间，为此提出了一种算法。首先识别出受修改影响的刀位点，逐行重新计算坐标，并新增刀位点使其满足加工误差，未受修改影响的刀位点继续沿用。然后计算新生成的刀位点与邻行刀轨的残留高度，若超过允许值，则新增若干行刀轨。实例验证表明，当点云修改区域所占比例较小时，与重新生成所有刀轨相比，算法耗时较少。

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