云制造作为一种通过资源协作与服务共享提升供应链韧性并增强企业竞争力的制造模式，面临着诸多挑战。现有云制造服务平台依赖历史数据进行任务匹配，难以实时反映企业动态和服务需求变化；缺乏高效的过程可视化监控方法，导致服务执行过程中的问题难以及时发现和解决；此外，服务能力预测与优化不足，限制了资源调度与服务质量保障，无法满足用户对高可靠性与灵活性的需求。本文提出了一种数字孪生驱动的云制造服务平台框架，详细阐述了其运行机制，并重点探讨了云制造环境中的数字孪生建模、模型验证与动态可视化监控…
在全球推进清洁能源转型背景下，风电产业迅速扩张。然而，传统人工巡检模式存在效率低、成本高、安全性差等瓶颈。为此，以垂直起降平台为核心的低空巡检机器人应运而生，其融合多模态作业机构，具备强机动性、高灵活性及高效数据采集优势。本文系统梳理结构系统设计与控制技术的研究进展，重点剖析多源传感器融合精度不足、路径规划算法实时性受限等核心技术难题。未来需深度融合人工智能、新型材料及5G 通信技术，突破动态环境感知、自主决策优化等关键技术，推动风电巡检机器人向智能化、集群化方向发展，为新能…
本文系统研究了面向复杂、精密插拔场景的机器人自适应装测技术，旨在突破传统刚性自动化方案的局限性，实现制造过程的柔顺化与智能化进化。以“柔顺插拔”为核心，深入探讨了从机构设计、感知认知到控制决策的全链条关键技术。本文构建了一个基于视觉、力位控制等多模态信息融合的感知系统，实现了对接触状态、相对位姿误差的精准估计。并通过搭建智能化机器人工业场景实验平台和批量部署应用，对所提出的理论与方法进行了验证。本文所研究的技术能够显著提升机器人在高精度环境下插拔装配任务的成功率、效率和安全性…
在传统的柔性制造系统(FMS)中，通常采用轨道引导车(RGV)作为物料运输工具。然而，由于RGV仅具备单一的储存工位，导致在机床完成加工任务后，必须先进行下料操作，将托盘转移至其他设备的空闲位置，随后才能进行新物料的搬运并送入机床进行再次加工。这种作业模式导致机床在等待过程中耗费大量时间，进而影响了设备的开动率。为解决这一问题，本研究设计了一种工业机器人配合随行托盘的物料搬运方案，并对柔性调度算法进行了深入研究。通过调度机器人进行物料的快速换料操作，显著减少了机床的等待时间，…
设计了一种由无边框力矩电机、行星滚柱丝杠、缸体、电磁刹车和编码器等组成直行程电动执行机构，采用了空间复用形式大大缩减了执行机构的尺寸和重量，采用无框力矩电机与行星滚柱丝杠的直接驱动方案。通过集成23位多圈绝对值编码器和电磁机械双模式制动系统，具有精密的重复定位精度，在22mm 有效行程内可输出3.5kN 额定推力，最大运行速度25mm/s。通过优化各部件设计并采用国产化组件，该机构可以在-40°C~85°C温度范围内稳定运行。该执行机构在性能指标上完全满足工业自动化领域的严苛…
跟随机器人作为服务机器人领域的重要分支，近年来在工厂巡检、物流搬运等场景中展现出广泛应用前景。本文系统综述了跟随机器人关键技术的研究进展，涵盖感知、控制、SLAM 及路径规划等四大核心模块。在感知方面，总结了激光雷达、单/双目视觉和UWB 等传感器的融合方法，分析其适用性与局限性；控制方面，梳理了阻抗控制、导纳控制、最优控制与深度强化学习等策略，探讨其在鲁棒性与人机交互性之间的平衡；定位建图方面，对激光/视觉SLAM 与无线定位方法的集成进行了比较；路径规划方面，分析了多种优…
人工智能正从“离身计算”向“具身交互”经历深刻的范式革命。本文剖析具身智能的范式演进、内涵、技术架构、产业生态与发展路径。研究认为，具身智能通过融合“认知大脑”与“物理身体”，在“感知决策-执行”的闭环交互中克服传统人工智能“知行分离”的局限，是通往通用人工智能的关键路径。在技术功能上将具身智能解构为“感知决策-执行学习”四个层级，在产业分工上剖析为“核心软硬件-系统集成场景应用”三大环节。基于此，进一步论证了具身智能对生产力与产业组织的重塑效应，认为其将推动生产范式从静态自…
为了探索智能教育工作台的形态对用户情感认知的影响，发掘结合情感认知评价的产品形态优化设计方法。首先，基于感性工学理论，以工作台为研究对象，运用形态分析法获取产品形态的项目与类目表，并对产品样本进行编码；然后，利用自我评定量表测量样本的愉悦度(P)-激活度(A)-优势度(D)三维情感模型数据，并利用聚类分析法划分情感认知群组；最后，采用朴素贝叶斯方法建立产品形态的情感认知预测模型。使用穷举法从大量形态布局方案中选出在P、A、D三个情感指标方面表现优秀的方案并验证模型准确度。结果…
纺丝车间是化学纤维生产中重要的环节，对丝路进行巡检及时发现问题并反馈处理，对后道卷绕的稳定生产至关重要。通过搭载视觉检测系统的机器人实现全天候不间断地丝路巡检，已成为纺丝车间数字化转型的核心内容之一。在工业现场，需要兼顾检测节拍与检测准确率，由于正常生产时缺陷或异常样本较少，基于此，本文对于细微丝线的识别采用小样本目标检测FSOD进行识别与异常区域裁剪；对于导丝钩、油嘴明显特征的目标检测采用Fast SAM进行识别与异常位置裁剪；对于裁剪的异常区域再经由YOLOv11进行识别…
本文提出了一种基于灰关联分析与模拟退火算法的多目标装配线平衡优化方法。针对装配线平衡中的多个优化目标，首先通过灰关联分析将不同目标的相对重要性综合为单一目标函数，减少了多目标优化的复杂度。随后利用模拟退火算法，在全局搜索中考虑目标之间的权重关系，逐步逼近最优解。通过仿真验证，不同权重组合对各工位工作负荷和生产节拍的分布产生了显著影响。结果表明，该方法能够有效平衡不同目标，实现工位负荷的均衡分配，并优化生产节拍。尤其是在减少工位间工作负荷差异和缩短生产节拍方面，提出的模型表现出…
本文以西门子PDPS仿真软件和Portal软件，应用PLCSIM高级仿真器，对动力生产线某工序自主设计的双层循环辊道进行联合调试，对S7-1500的控制程序进行虚拟验证，在设备安调前完成PLC和HMI程序的逻辑验证，实现电机伺服报文的解析，提前规避现场调试过程中存在控制逻辑和接近传感器布局问题，提升辊道上托盘的最大缓存量，并将联调完成的程序离线至现场设备，提高设备调试效率，大大缩短项目调试周期。
针对环形轧制工艺流程长、工艺设计难的问题，设计并开发了一种环轧工艺全流程数据库，其功能涵盖了数据模板定制、数据分析、图像识别和材料卡生成等。基于该数据库进行了微观图像快速量化分析和环轧工艺仿真材料卡批量生成的应用功能测试。通过在一种环轧材料的显微图像数据集上训练和测试 U-net 模型验证了深度学习与图像识别模块全部流程的可用性。通过对材料数据进行材料卡自动拟合，并利用获得的材料卡进行环形轧制仿真验证了数据库为有限元仿真提供材料卡的可行性。
构建全生命周期数字线索是产品研制数字化转型的重点发展方向，产品全生命周期的 XBOM 是构建全局数字线索的核心抓手。通过对航空领域基于数字线索的产品全生命周期 XBOM 管理模式研究，总结概括了三种不同的信息化系统建设思路，并对不同建设思路下的总体架构进行了介绍，并分析了不同架构下的优劣势，为企业的系统规划提供参考建议，以实现科学、有效的数字化改革。
涡轮叶片是航空发动机的核心零件，其质量好坏直接影响着发动机的整体性能和服役寿命。由于涡轮叶片经常在高速、高温、高压环境下工作，承受热、气动和机械负荷，极易出现变形、磨损、龟裂和烧蚀等缺陷而影响发动机的正常运行。新制涡轮叶片周期长、成本高，难以满足工程需求，因此涡轮叶片快速修复工作至关重要。在无原始数据的情况下，获取涡轮叶片 3D 数模是修复工作的初始，为了给已损伤涡轮叶片提供精准的 3D 数模，以提高修复效率，基于以 Geomagic Wrap、Geomagic Design…
摘要：盒体类零件是电子装备制造业大量使用的一类重要零件，针对当前企业盒体类零件生产存在的诸多问题，根据盒体产品加工工艺和多品种、小批量加工特点，建设一条含立式加工中心、钻孔攻丝加工中心、工业机器人在内的智能化柔性生产线，本文详细介绍了生产线的布局组成、加工工艺和工作流程，实现零件上下料、数控程序传输、机床程序起停、工件坐标系建立、机内自动对刀和机床数据采集等环节的自动化，从而达到盒体类零件的自动化生产，能够提升机床利用率、提高生产效率、保障零件加工质量。该生产线的建设实施可对…
当下，以新技术智能化应用为代表的制造业产业升级如火如荼、方兴未艾，成为制造业智能化转型升级、提质增效的手段和工具，是国家推进智能制造战略的关键。基于新技术构建企业智能车间是制造业转型的重要途径和必然选择。核燃料元件生产企业作为我国核燃料循环产业链中最重要的一环，是铸国之利器，筑核电粮仓的重要保障力量，其生产制造的先进性直接影响着我国核工业在智能制造中的大国地位和优势。本文通过对核燃料元件企业智能车间建设目的、现状分析，构建智能车间建设蓝图、实施路径，并对智能车间未来趋势进行了…
随着新质生产力的蓬勃发展，石油石化企业积极响应国家号召，聚焦加速新型工业化，致力构建制造强国、质量强国、网络强国及数字中国等战略任务，布局开展了智能工厂建设。虽然在局部场景和个别环节上取得了一定成效，但也存在智能工厂建设系统性不强、数字化技术供给碎片化、核心场景覆盖不足及价值成效不显著等问题。本文面向石油石化类工厂核心场景的业务需求，研究形成统一的数据架构、平台底座和十大应用模块，提出了石油石化行业“数据 + 平台 + 应用”的智能工厂系统整体方案，并对智能工厂发展方向进行了…
CNC上下料系统受环境复杂多变的影响，相机采集的图像中包含大量不相关的特征，使得边缘检测过程中产生较多伪边缘点，工件定位不准确，导致上下料抓取点位的匹配误差增大，难以满足高精度加工需求。为此，设计基于PLC电气控制智能协作机器人的CNC上下料系统。首先，选用小型高性能的PLC作为核心控制器，设计带有自动交换视觉测头的在线视觉采集系统硬件；其次，对协作机器人视觉采集图像进行预处理后，结合图像亚像素级边缘定位技术对图像像素边缘进行划分与精确定位；最后，结合图像亚像素边缘定位结果，…
合成孔径雷达（SAR）在船只检测中至关重要，因其能够在复杂环境中捕捉高分辨率图像。然而，目前的模型在这些环境中仍然存在误报和漏检的问题。为了应对这些问题，本文提出了一种基于 YOLOv5 的新型检测方法 AABW YOLO。首先，为了增强多尺度目标检测，采用了可变卷积核模块（AKConv）进行自适应卷积核调整，并将原模型的“颈部”部分替换为渐进式特征金字塔网络（AFPN）；其次，将 BiFormer 注意力机制集成到 YOLOv5 的骨干网络中，以提高复杂环境下小型船只的检测…
本文针对水下机器人在复杂水下环境中所面临的外部扰动和动力学参数不确定性问题，提出了一种智能约束控制方法。首先，对水下机器人的动力学系统进行了建模分析。其次，引入径向基函数（Radial Basis Function，RBF）神经网络，利用其强大的非线性拟合能力，对系统中的非线性动态进行在线拟合，从而有效降低系统的不确定性。进一步地，为了确保轨迹跟踪精度，引入障碍李雅普诺夫函数（Barrier Lyapunov Function，BLF），设计了约束控制器，将轨迹跟踪误差严格约…