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  • 【专利】 一种基于苹果定向的苹果自动分级系统

    作者:俞经虎 ; 马垚 ; 代欣 ; 詹民民 年份:2016
    摘要:本实用新型提供了一种基于苹果定向的苹果自动分级系统,其能解决现有苹果分级系统无法根据苹果表面质量信息进行分级的问题,提高分级效率和分级精准度。包括定节拍组件,用于将待分级的苹果自动排列成行以确定苹果的分级节拍;苹果定向组件,用于将苹果转向定位;视觉处理组件,用于对已定向的苹果进行全表面信息的采集、判断及分级运算;分级组件,根据分级运算结果将每一个苹果输送至指定的收集装置中;控制器,用于对控制整个苹果自动分级系统的运行;定节拍组件、苹果定向组件、分级组件之间沿横向依次首尾顺序排布,视觉处理组件设置于苹果定位组件的苹果出口端侧,定节拍组件、苹果定向组件、视觉处理组件、分级组件分别与控制器电控连接。
  • 【期刊】 基于LS-DYNA的锤片机筛板冲击过程数值模拟

    刊名:制造业自动化 作者:俞经虎 ; 詹民民 ; 代欣 ; 曹澍 ; 颉芳霞 关键词:筛板;冲击断裂;本构模型;应变率 机构:江南大学机械工程学院 ; 江南大学机械工程学院 ; 江苏省食品先进制造装备技术重点实验室 年份:2017
    摘要:针对锤片机筛板在高转速下容易发生磨损断裂问题,利用LS-DYNA显式动力学分析软件,建立了Q345和Q420两种材料的本构模型和与应变率相关的失效模型,对比分析了不同的冲击速度对筛板强度的影响规律;通过与理论分析对比证明了数值模拟的可行性和有效性。模拟结果表明,筛板孔边缘强度对材料的依赖性不强,筛板在小角度偏置冲击下更容易断裂失效,在大角度偏置冲击下更容易剥落磨损,模拟结果可为筛板强度的优化以及锤片机的加工工艺参数制订提供理论依据。
  • 【期刊】 基于UG和ADAMS的高仿真咀嚼平台运动学仿真分析

    刊名:现代制造工程 作者:俞经虎 ; 李想 ; 王加森 ; 韩敬虎 ; 张铁虎 关键词:食品 ; 高仿真咀嚼平台 ; 运动学 机构:江南大学机械工程学院 ; 江南大学机械工程学院 ; 江南大学机械工程学院 ; 江苏省食品先进制造装备技术重点实验室 年份:2017
    摘要:对高仿真咀嚼平台在运用Unigraphics NX进行三维模型创建的基础上进行运动学仿真分析.在ADAMS环境下建立该仿真咀嚼平台的虚拟样机模型,给出动平台模拟特定人类咀嚼运动的位置、速度和加速度等变化曲线,结果表明,该咀嚼平台可以良好地实现人类咀嚼性能的模拟,同时,该仿真结果可以为高品质控制方法研究奠定良好基础.
  • 【期刊】 基于压缩速率的琼脂凝胶力学性能研究

    刊名:制造业自动化 作者:俞经虎 ; 詹民民 ; 代欣 关键词:琼脂凝胶 ; 压缩速率 ; 应力松弛 ; 四原件模型 机构:江南大学机械工程学院 ; 江南大学机械工程学院 ; 江苏省食品先进制造装备技术重点实验室 年份:2018
    摘要:凝胶作为食品工业广泛应用的原材料,不同含量的凝胶被压缩时的力学性能对凝胶类食品的加工工艺及食品成品的质地品质都有很大的影响。利用质构仪对浓度分别为2.5%、5.0%和7.5%的琼脂凝胶进行了单轴压缩和应力松弛实验,并对实验结果进行了分析,结果表明:1)琼脂凝胶的压缩形变过程分为线弹性阶段、非线性劣化阶段和破裂阶段;2)线弹性阶段的弹性模量与凝胶浓度、凝胶被压缩速率正相关;3)破裂阶段的破裂应变与压缩速率正相关,与浓度负相关;4)破裂应力与压缩速率正相关但是在高压缩速率下与浓度无关。根据应力松弛实验,建立了其应力松弛行为的四原件力学模型,该模型可以准确地描述不同浓度的琼脂凝胶在不同应力下的松弛行为,该力学模型对不同含量凝胶的食品原材料成型加工工艺的优化具有重要的意义。
  • 【期刊】 基于仿生咀嚼机器人的种植体螺纹结构研究

    刊名:制造业自动化 作者:俞经虎 ; 代欣 ; 詹民民 关键词:仿生咀嚼机器人 ; 种植体 ; 有限元分析 ; 咀嚼运动 机构:江南大学机械工程学院 ; 江南大学机械工程学院 ; 江苏省食品加工技术装备重点实验室 年份:2018
    摘要:为了探讨咀嚼受载过程中种植体螺纹形状对骨界面的影响,基于咀嚼仿生平台研究了种植系统中常见的梯形、支撑形和反支撑形三种不同的种植体螺纹在冲击载荷下的力学行为。首先以仿生咀嚼机器人为实验仪器,模拟了口腔的咀嚼过程并实现咀嚼力的采集;之后将咀嚼力作为数值模拟的加载条件分析了不同螺纹种植体的应力分布情况。分析结果显示:在400N的加载下,不同的种植体的应力分布情况大致相同,螺纹部分的应力集中主要发生在自牙冠向下的第一道螺纹处,但是梯形螺纹种植体的集中应力值(242.8MPa)最小,支撑形螺纹最大(278.8MPa);同时就骨组织而言,不同的种植体受载下,皮质骨上的集中应力都明显高于松质骨。
  • 【期刊】 一种苹果定向机构设计及定向单元动力学仿真

    刊名:食品与机械 作者:俞经虎 ; 马垚 关键词:苹果 ; 自动分级 ; 定向机构 ; 运动仿真 ; 参数优化 机构:江南大学机械工程学院,江苏 ; 江南大学机械工程学院,江苏 ; 江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏 年份:2016
    摘要:针对苹果分拣中苹果损伤和花轴、果萼在图像处理中难以区分,严重影响苹果分拣效率和准确率的问题,设计了一种苹果定向机构,以实现图像采集之前对苹果的定向,减少对花轴、果萼等图像特征的处理时间。该设计建立了包括苹果容置单元、同步轮、定向轮和传动轴的定向组件的数字化样机,并运用 ADAMS 运动仿真技术,对苹果定向过程进行了仿真分析,验证了定向机构的可行性,确保苹果在定向过程中不被擦伤;对不同结构参数的定向机构进行了仿真,获得了最优方案,为提高苹果分拣系统的效率提供了依据;根据最优方案仿真结果确定了系统的节拍为1.5 s。
  • 【期刊】 应用图像自动识别的蠕动式点胶机研究

    刊名:《现代制造工程》 作者:俞经虎 ; 张铁虎 ; 王琨 关键词:点胶机 ; 图像处理 ; 点胶路径 ; 控制系统 机构:江南大学机械工程学院 ; 江南大学机械工程学院 年份:2016
    摘要:设计了一种可完成图像识别与处理的新型点胶系统,通过将图像转化为灰度图、图像二值化、边缘检测和去杂点等一系列图像处理步骤,最终生成任意复杂轨迹的点胶路径。分别实现了点胶机的机械结构设计、控制系统开发、蠕动式流体定量输出控制和Z轴运动控制等功能,并将点胶机的硬件系统与软件系统结合,在不改变硬件结构的情况下,实现点胶路径的实时更改,有效解决传统点胶机复杂点胶轨迹不易生成和点胶单一的问题。
  • 【期刊】 一种欠驱动苹果采摘机器人末端执行器的设计

    刊名:机械传动 作者:俞经虎 ; 李想 关键词:三指末端执行器 ; Unigraphics ; NX ; 多指节手指 ; 关节力矩 ; 适用性 机构:江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室 ; 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室 年份:2015
    摘要:提出了一种实用型欠驱动苹果采摘机器人三指末端执行器,并运用Unigraphics NX进行了机构设计及三维模型的创建。通过设计多指节手指和腱绳结构,以达到提高机构抓取灵活性的目的。基于手指抓取动作的运动原理,分析了腱绳力与关节转矩之间的关系。以保证不损伤苹果表面的极限载荷为设计约束条件,以实现机构运动的可靠性和灵活性为目标,设计了抓取机构的关键零件扭簧,确定了扭簧的结构参数。这种新型欠驱动末端执行器可以有效提高机构的灵活性和适用性,对不同尺寸、近球状的其他果实,具有一定的抓取适用性。
  • 【期刊】 一种具有视觉定位功能的智能贴标机控制系统设计

    刊名:机床与液压 作者:俞经虎 ; 喻永康 关键词:二维码 ; 贴标机 ; 智能相机 ; 视觉定位 ; 质量追溯 机构:江苏信息职业技术学院 ; 江苏信息职业技术学院 ; 江南大学 年份:2018
    摘要:为了提高贴标机的自动化水平,使其具备自动纠偏自动贴标和自动解析标签功能。设计一种具有视觉定位功能的自动贴标签设备。将其主要机构设计成8工位转盘式结构,将每个工位的功能进行明确划分。所设计的控制系统将PLC、触摸屏、工控机、智能相机和客户端数据库通过Ethernet网络连接在一起。PLC通过计算视觉系统测量的偏差值驱动伺服系统对标签位置进行纠偏,并完成自动贴标。实际应用表明:该贴标机能将产品单位时间内的贴标数由手工贴标时的300片/h提高到450片/h以上,并把解析的标签信息传送给客户数据库,保障客户进行产品质量追溯。该贴标机满足了控制要求,提高了自动化程度,节省了人力成本,具有较高的经济效益。
  • 【期刊】 口腔环境下巧克力摩擦性能影响的试验研究

    刊名:润滑与密封 作者:俞经虎 ; 王迪 ; 钱善华 ; 程帅 ; 倪自丰 关键词:口腔环境 ; 巧克力 ; 微凸体 ; 摩擦因数 机构:江南大学机械工程学院 ; 江南大学机械工程学院 ; 江苏省食品先进制造装备技术重点实验室 年份:2018
    摘要:为探讨口腔加工时间对典型高脂高糖食品的摩擦性能影响,开展口腔环境下巧克力摩擦性能的影响因素研究。以人工唾液和某品牌巧克力配制不同巧克力质量分数的混合溶液,改变聚二甲基硅氧烷(PDMS)基础液和固化剂的比例分别制备硬PDMS和含微凸体的软PDMS材料,基于陶瓷球对软PDMS和硬PDMS对软PDMS的两组摩擦副,在MFT-5000摩擦试验机上开展混合溶液在不同载荷和滑动速率的摩擦性能研究,讨论混合溶液与摩擦副的作用机制。结果表明:巧克力在口腔加工过程的摩擦性能与其质量分数、载荷、滑动速率和摩擦副等因素有关,随着巧克力质量分数的降低,巧克力的摩擦因数总体上是减小,这意味着消费者能够获得更好的丝滑感;载荷和滑动速率对巧克力摩擦性能的影响与摩擦副的选取有关,但滑动速率比载荷对其摩擦因数的影响更显著,研究结果为巧克力摩擦性能和口感的系统评价提供参考。
  • 【期刊】 仿生咀嚼机器人的工作空间分析及参数优化

    刊名:《机械科学与技术》 作者:俞经虎 ; 王力口森 ; 卢慧 ; 马穗军 ; 李晓锋 关键词:仿生咀嚼机器人 ; 位置逆解 ; 工作空间分析 ; 参数优化 机构:江南大学机械工程学院 ; 江南大学机械工程学院 ; 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室 年份:2016
    摘要:利用UG软件建立模拟人类咀嚼机构的仿生咀嚼机器人的6-PSS三维模型;利用齐次变换矩阵描述动平台在运动过程中的位姿状态,建立运动学模型进而进行位置逆解的分析计算;确定工作空间搜索范围及影响因素,采用边界搜索法进行工作空间的边界求解,并分析比较了不同咀嚼姿态下的工作空间;通过分析工作空间与咀嚼机构尺寸参数的相关性分析,确定了工作空间优化模型的设计变量、目标函数及约束条件,利用坐标轮换法对球副支柱向量和杆长进行了优化,进而获得了运动性能良好的工作空间区域。仿生咀嚼机器人工作空间的优化对其运动路径规划、动态特性分析及系统的精确控制都具有重要的指导意义。
  • 【期刊】 仿生咀嚼机器人的工作空间分析及参数优化

    刊名:机械科学与技术 作者:俞经虎 ; 王加森 ; 卢慧 ; 马德军 ; 李晓锋 关键词:仿生咀嚼机器人 ; 位置逆解 ; 工作空间分析 ; 参数优化 机构:江南大学机械工程学院 ; 江南大学机械工程学院 ; 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室 年份:2016
    摘要:利用UG软件建立模拟人类咀嚼机构的仿生咀嚼机器人的6-PSS三维模型;利用齐次变换矩阵描述动平台在运动过程中的位姿状态,建立运动学模型进而进行位置逆解的分析计算;确定工作空间搜索范围及影响因素,采用边界搜索法进行工作空间的边界求解,并分析比较了不同咀嚼姿态下的工作空间;通过分析工作空间与咀嚼机构尺寸参数的相关性分析,确定了工作空间优化模型的设计变量、目标函数及约束条件,利用坐标轮换法对球副支柱向量和杆长进行了优化,进而获得了运动性能良好的工作空间区域。仿生咀嚼机器人工作空间的优化对其运动路径规划、动态特性分析及系统的精确控制都具有重要的指导意义。
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