陶瓷雕刻机器人研究与仿真

来源 :景德镇陶瓷大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangyi802
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
陶瓷是中国的伟大发明,也是中国最古老的产业之一,但陶瓷制造仍以传统加工方式为主,产品缺乏创新,手工加工人力成本高。为适应现代个性化消费市场,本文以陶瓷个性化定制生产为研究目标,针对现有雕刻设备生产的成品存在刀痕,工艺美感不足等问题,完成了基于表面点云模型的切削仿真,搭建了陶瓷雕刻机器人强化学习框架。主要研究内容为以下三个方面:(1)为了降低用户的个性化定制门槛,将用户提供的二维图像和三维模型,通过梯度计算和深度采样方法转换为法线图和深度图,投影到各类器型的陶瓷坯件点云模型上,生成适用于个性化定制的深度信息图案,验证图案在陶瓷上的立体效果。(2)基于网格、体素模型的切削仿真存在计算量大、存储占用高等缺点,同时现有的加工仿真难以进行动态计算验证,本文提出基于表面点云的切削仿真,为研究开发陶瓷雕刻机器人提供仿真环境支撑。(3)针对现有雕刻设备生产的成品存在刀痕、工艺美感不足问题,本文搭建机器人雕刻强化学习环境,进行机器人雕刻工艺学习。将刀具周围离散点转化为深度图作为Agents(智能体)神经网络的训练输入数据,算法策略的回报同时包含坯件和目标模型的位置重合与法线方向重合。结合工业机器人的灵活性和人工智能技术对手工生产的替代性,雕刻生产出具有工艺美感的陶瓷产品。研究证明了基于表面点云铣削仿真的可行性,该方法与一般基于网格模型的切削仿真相比,将坯件与刀具中大量网格关系计算,简化为点与若干刀面的位置判断,提高了计算效率。建立的沿法线负方向移动方法和设计的外偏角计算方式,提高了每次步进的仿真精度。该仿真模型具有动态可视化,加工状态数据可实时判断计算等特点。部署的机器人雕刻环境满足现有强化学习Agents的学习训练要求,具有一定的适用性。引入法线重合均方根差值作为环境对Agents奖励,能够使机器人沿图案的法线纹理方向进行走刀,提升产品的工艺美感。
其他文献
在车身自动化生产的过程中,安全为第一要务,生产安全是凌驾于一切环节之上的。因此,对于所有的自动生产线,需要提前制定好合理的安全方案。本文主要以汽车生产四大工艺之一的焊装工艺为基础,简述在焊装自动生产过程中,安全设备的使用原理,以数据支撑不同上料口内安全设备的应用,制定合理安全设备方案来确保人员的安全。
针对消费者的异质性需求,构建由农户、合作社和超市组成的异质农产品农超对接三级供应链,建立完全信息下合作社主导的Stackelberg博弈模型,通过引入最低绿色度讨论了两种契约模型对供应链成员决策的影响.研究表明:最低绿色度对两种农产品的最优价格水平、绿色农产品的需求量产生影响,但不会影响普通农产品的需求量;在固定采购价的批发价契约下,限定的最低绿色度是确定的.通过加入成本分担契约、收益共享契约进行
(目的)InSAR技术广泛应用于地质灾害隐患识别,不同InSAR方法具有一定的应用条件和限制因素,而高山峡谷地区地质灾害成灾机制复杂,灾害模式多样,采用一种技术方法往往难以有效识别。(方法)本文采用差分干涉测量(D-InSAR)、永久散射体测量(PS-InSAR)、小基线集测量(SBAS-InSAR)、分布式目标测量(DS-InSAR)和偏移量追踪(Offset-tracking)共5种InSAR
针对钛合金难加工材料的加工问题,利用ABAQUS软件,根据实际切削参数建立同等比例的三维车削模型。分别采用单因素实验法和正交实验法探究切削速度、切削深度和摩擦系数三个因素对车削切削力的影响规律,得到单因素和多因素变化条件下的切削力分布规律,并对正交实验数据进行了极差分析和参数优化。实验结果表明:三维模型建模准确,切削速度对切削力影响的拐点在70m/min附近;正交实验因素对切削力的影响由大到小依次
针对"农超对接"和电商渠道并存的双渠道农产品供应链,考虑农业合作社的公平关切行为,构建农业合作社间的Bertrand博弈模型以及农业合作与超市间的Stackelberg博弈模型,对比研究农业合作社的横向公平关切和纵向公平关切对供应链均衡策略的影响.研究表明:农业合作社的横向公平关切和纵向公平关切对直销价格、批发价格以及零售价格的影响不尽相同;零售商的横向公平关切和纵向公平关切对农业合作社的效用和超
针对过去无人机搭载嵌入式设备巡检森林火灾精确率低、适应性差和软硬件限制高等问题,提出一种基于YOLOv5s的轻量化森林火灾目标检测算法。通过将YOLOv5s的骨干网络替换为轻量化网络Shufflenetv2,它提出了一种通道重组的思想,让骨干网络对图片信息的提取效率变得更快,在保持网络精度的同时保证检测速度;接着在Backbone与Neck的连接处加入为轻量化网络设计的CA(Coordinate
考虑消费者扶贫偏好,以单个农民合作社、单个农产品加工商和单个电商平台组成的三级农产品供应链为研究对象,研究企业扶贫对于供应链总利润和各成员利润的影响.研究发现,当电商平台和农民合作社未对加工商进行激励时,加工商不会主动参与扶贫,且当农产品产量处于较高水平时,企业参与扶贫才可能增加利润,并存在一个最佳扶贫水平使利润最大.最后,通过设计"农民保证金+电商平台补贴"的两部制契约,使供应链实现帕累托改进,
本文从供应链的视角对比分析了我国鲜活农产品流通模式,研究发现:鲜活农产品供应链产销两端的基本形态,决定了批发市场模式的主导地位。批发市场模式下,各环节间松散的契约关系、较高的交易成本是流通效率低、损耗大的根源,而由各环节市场结构和信息优势不同导致市场力量沿着供应链自上而下不断增强,进而形成种养环节收益最低的利益分配机制。相较于批发市场模式,各类短链模式在不同程度上减少了流通环节,缩短了流通链条,但
维持农产品价格相对稳定是一项保障民生的重要工程。然而,在新型冠状病毒肺炎疫情的影响下,农产品供应链的稳定性受到冲击,加剧了农产品市场供需矛盾,使农产品价格出现较大幅度的波动。本文以2019年12月-2020年4月公布的全国农产品批发价格指数为基础,以疫情发生为时间节点,构建冲击波及VAR模型,实证检验疫情对农产品批发价格的边际效应。研究结果表明:新冠疫情对农产品批发价格带来了正向冲击,且其边际效应
随着生产技术的发展,汽车制造业的竞争越来越激烈,为满足人们多元化的需求,汽车更新换代越来越频繁,多车型柔性线成为焊装车间的基本布局。而多车型柔性生产影响人机工程、白车身质量和生产效率的提升。通过设计零件吊具、安装辅具、多点涂胶设备、自动吹渣装置、工装防错等措施来优化生产过程、改进白车身质量,提高生产效率,改善人机工程,节约成本,实现降本增效。