作者： Ye, Jiawei;Zhao, Lihong;Liu, Shuang;Wu, Peiwei;Cai, Jintao

期刊： Applied Sciences-Basel,2023年13(9):5792- ISSN：2076-3417

通讯作者： Zhao, LH

作者机构： [Ye, Jiawei; Liu, Shuang; Cai, Jintao] Univ South China, Coll Mech Engn, Hengyang 421200, Peoples R China.;[Wu, Peiwei; Zhao, Lihong] Univ South China, Coll Nucl Sci & Technol, Hengyang 421200, Peoples R China.

通讯机构： [Zhao, LH ] U;Univ South China, Coll Nucl Sci & Technol, Hengyang 421200, Peoples R China.

关键词： machine vision;peripheral identification;precision control;end cutting;cutting path calculation

摘要： In response to the lack of plasma bag-breaking equipment and time-consuming manual recovery of plasma in China, this study focuses on the distal end cutting of a plasma bag residual-input tube and designs a machine-vision-based plasma bag residual-input tube cutting system. The system comprises a plasma bag rotation device, a bottom disc, an image acquisition device, a cutting device, and a device control system. The image acquisition device captures images of the rotating plasma bag and calculates the Euclidean distance from the end of the plasma bag input-tube distal end to the outer edge of the bottom support plate and the distance from the input-tube distal end to the centerline of the plasma bag. Two distinct value acquisition algorithms are designed for the two types of input tubes. The screw slide moves accordingly. When the plasma bag is above the cutting part, the cutting part cuts the end of the residual-input tube of the plasma bag. The prototype performance tests reveal that the cutting error is within 10% of the end of the plasma bag input tube distal end, the cutting success rate is 100%, and the processing time for each bag is 2.5 s, which meets the time requirements of the plasma bag breaker.

语种： 英文

作者： 刘霜;赵立宏;叶佳伟

期刊： 机电工程技术,2023年52(03):252-255+265 ISSN：1009-9492

作者机构： 南华大学机械工程学院;南华大学核科学技术学院

关键词： 同步传输链路;气吹式破袋机;血浆袋

摘要： 为解决血液制品生产过程中投入成本高、血浆回收率低、血浆袋破袋操作效率低等问题，设计了一种新型血浆袋破袋机。基于传统破袋机的剪辫、破袋和收集功能，结合流水生产线操作方法，创新引入多路同步传输链路及吹气装置。该破袋机以多路同步传输处理链路为基础、包含冰冻血浆袋剪管-破袋-排冰总成及并联气吹式血浆袋破袋系统，实现了冰冻血浆袋自动破袋、破袋后自动排出血浆和空血浆袋自动收集的功能。详细介绍了破袋机的设计结构和工作方式，并对破袋机在整个破袋操作过程中的破袋方式、工序同步能力和具体运动过程等进行了详细说明，最后通过导入Solidworks软件建立三维模型进行装配，以验证结构设计的合理性和各工序的联动性。结果表明，设计的破袋机可同步完成血浆袋剪辫、破袋、沥干和回收等工序，提高了血浆袋的破袋效率及血浆的回收率，提高了血液制品的生产效率。

语种： 中文

作者： 曹维杰;赵立宏

期刊： 机电工程技术,2023年52(01):182-187 ISSN：1009-9492

作者机构： 南华大学机械工程学院

关键词： 智能控制;单向棘轮;顶轮;管道机器人

摘要： 管道输送物料时，由于受输送介质的影响，输送的物料极有可能发生泄漏，造成环境污染、易燃易爆、能源浪费等严重危害。因此，必须定期检查、对管道内部进行维护和清洁，而对于传统的管道机器人存在着不适应管道尺寸和通讯距离短的问题，导致转身时容易翻车或被卡住，以及对通信距离和工作范围有严苛的要求。根据管道机器人的运动特点，设计了一种以STM32单片机为主控的管道自适应且配有自动棘轮的管道机器人。通过设计单弹簧自动调节顶轮装置，优化小车的行驶稳定性，提高了小车的抗倾覆能力；采用有线信号传输单向棘轮束线装置，解决管道内信号传输线缠绕的问题，提高机器人有效通讯距离；结合差分驱动控制、电机PWM调速、实时动态画面传输、精确物料投放装置、摄像头双自由度万向节等。通过遥控导航通过性测试，完成率大于96%，证明了该系统工作的可靠性。

语种： 中文

作者： 叶婷;赵立宏;李明;王炀其

期刊： 电子测量与仪器学报,2022年36(02):146-152 ISSN：1000-7105

作者机构： [叶婷] 南华大学电气工程学院;[赵立宏] 南华大学核科学技术学院;[李明; 王炀其] 浙江兰特普光电子技术有限公司

关键词： 光器件金线;图像处理;OTSu算法;高光去除

摘要： 针对视觉检测过程中光器件金线表面出现的高光现象，提出一种光器件金线图像高光区域的检测与去除方法。首先，根据采集的金线图像进行特征分析，利用OTSU算法分割高光区域；其次，调用MATLAB中的bwareaopen（）函数删除小面积对象，即高光闭合区域，并通过图像的差值运算提取高光区域图像；最后，采用八邻域像素平均值的方法更新高光区域像素值，该方法既可以去除高光区域，又可以保证此区域像素值在图像中的均衡分布。通过仿真实验结果分析，验证了金线图像高光区域检测与去除方法的有效性和可行性，同时为后续金线的质量检测提供有力保障。

语种： 中文

作者： 杨伟;赵立宏;吴家雄

期刊： 机电工程技术,2021年50(03):198-201 ISSN：1009-9492

作者机构： [杨伟] 南华大学机械工程学院;[赵立宏] 南华大学核科学技术学院;[吴家雄] 浙江世纪华通车业股份有限公司

关键词： 汽车水室;正交试验;加权综合评分;多目标优化

摘要： 以汽车水室为研究目标,结合Moldflow和正交试验进行注塑成型数值模拟。通过对正交试验模拟结果进行分析,确定模具温度、熔体温度、保压压力、保压时间、充填时间对产品体积收缩率差值、翘曲变形量、缩痕深度的影响程度。运用加权综合评分建立多指标综合评价数学模型,并对3个指标进行综合评分。通过对综合评分的极差分析确定模具温度、熔体温度、保压压力、保压时间、充填时间对综合评分的影响程度大小,得出最优的工艺参数为模具温度72.5℃,熔体温度270℃,保压压力为注射压力的80%,保压时间6 s,充填时间1.5 s,并对此工艺方案进行了注塑模拟验证,达到预期优化目的。

语种： 中文

作者： 宋朝健;吴明昌;赵立宏

期刊： 南华大学学报(自然科学版),2021年35(06):65-71+78 ISSN：1673-0062

作者机构： [宋朝健] 南华大学机械工程学院;[吴明昌] 中国核动力研究设计院;[赵立宏] 南华大学核科学与技术学院

关键词： CANopen协议;伺服系统;主从控制

摘要： 由于伺服系统精度高、稳定性好、响应迅速等优点,已经在工业控制的各个领域被广泛应用,但是随着工业自动化的不断发展,单一的伺服系统已经无法满足需求。现场总线采用数字信号通信的方式,具有数据传输速度快,抗干扰性好等优点。因此,将现场总线技术应用到伺服系统中是运动控制领域的研究热点之一。提出了一种基于CANopen协议的与伺服控制系统相结合的CANopen主从控制方案,实现对双轴伺服电机的精确控制。研究结果表明,通过上位机界面发送报文对伺服系统控制的方法操作简单、数据准确、实时性好,用户通过上位机界面接收伺服电机的反馈信息,可以很好地对电机进行实时监控。

语种： 中文

作者： 杨剑;赵立宏

期刊： 电子测试,2020年(23):78-79 ISSN：1000-8519

作者机构： 南华大学电气工程学院,湖南衡阳,421001;[赵立宏; 杨剑] 南华大学

关键词： 博途TIA portal V15;伺服电机;过程控制

摘要： 为了简化控制系统的过程,将原有的上位机（START软件）、PLC、Sinamics S120三层结构简化成上位机（博途软件）、Sinamics S120两层结构,本论文将详细阐述运用TIA博途软件实现与Sinamics S120 直接组态关联并测试伺服电机的性能,实现伺服电机向前、向后、向前点动、向后点动的测试。

语种： 中文

作者： 刘俊宇;赵立宏

期刊： 智能计算机与应用,2020年10(11):148-150+153 ISSN：2095-2163

作者机构： 南华大学 机械工程学院,湖南 衡阳421001;[刘俊宇; 赵立宏] 南华大学

关键词： Modbus协议;数据通信

摘要： 本文针对烟丝测速仪数据传输系统,提出一种基于FPGA和Modbus通信协议的数据传输调试方法。介绍了基于FPGA控制的烟丝测速数据传输的系统设计、调试、以及测试过程中遇到的问题及解决方案。最终通过实践表明:该方法能够满足风力送丝环境下烟丝测速技术要求,烟丝测速数据能够准确快速传出。

语种： 中文

作者： 李振扬;赵立宏

期刊： 机电信息,2020年(9):74-75 ISSN：1671-0797

作者机构： 南华大学机械工程学院,湖南衡阳421001;[李振扬; 赵立宏] 南华大学

关键词： 无线传感器;船载环境;能量回收;电磁感应

摘要： 目前的无线传感器节点主要是以传统的化学电池作为供电电源,体积大,污染大,且电池的寿命限制了整个系统的使用寿命。现对能量回收型温度无线传感器进行研究,拟建立一种基于电磁感应的能量回收装置模型,回收船载环境中的摇摆能量,使其更加适应船载环境,大大延长其使用寿命。

语种： 中文

作者： 杨威;赵立宏

期刊： 清洗世界,2020年36(10):36-37 ISSN：1671-8909

作者机构： 南华大学机械工程学院,湖南 衡阳 421001;[杨威; 赵立宏] 南华大学

关键词： 激光清洗;玻璃凸台;粘连度

摘要： 此次试验是为了解决激光透过玻璃清洗铁锈时,铁锈会粘连到玻璃表面,降低了玻璃的透光度,影响激清洗效率的问题.通过探究带有不同宽度和高度的凸台玻璃对铁锈粘连玻璃程度的影响,分析它们之间的关系,为之后设备的设计提供详实的数据.

语种： 中文

作者： 易盼;赵立宏

期刊： 机械制造与自动化,2020年(01):118-122 ISSN：1671-5276

作者机构： 南华大学 机械工程学院,湖南 衡阳421001;[易盼; 赵立宏] 南华大学

关键词： 取皿机械臂;虚拟样机;运动仿真

摘要： 根据微生物培养过程中需对培养皿抓取和分拣的工作要求,设计了一款5自由度小型机械臂,通过UG软件建立其三维模型。利用D-H法建立其连杆坐标系并作运动学分析。采用MATLAB建立机械臂数学模型并对其工作空间进行分析与验证。将该三维模型导入到ADAMS软件中进行运动学/动力学仿真分析,得出机械臂各关节角速度、力矩等参数曲线,仿真结果可为该机械臂的物理样机制造与取放皿操作实验提供参考。

语种： 中文

作者： 张烑;赵立宏

期刊： 内燃机与配件,2019年(5):1-2 ISSN：1674-957X

作者机构： 南华大学机械工程学院,衡阳,421001;南华大学核科学技术学院,衡阳,421001;[张烑; 赵立宏] 南华大学

关键词： 通用化设计;Excel表格;建模;性能;分析

摘要： 汽车水泵是汽车动力系统发动机的重要冷却系统,发动机温度过高会使机油润滑能力下降,导致机件磨损加剧,温度高到一定值会导致发动机拉缸或烧瓦等严重故障出现,最终导致发动机烧毁报废,可见对其进行研究让其即达到使用标准又提高生产效率是非常具有社会价值的,本文介绍了水泵通用化设计的优势,简述了一种汽车发动机水泵通用化设计的方式、方法与思路,即通过只改变叶轮与蜗壳实现水泵通用化,利用Excel表格建立计算程序,Creo软件建立绘图模型,并对其进行了CFD模拟数据分析以验证设计的可靠性完成水泵的通用化设计。

语种： 中文

作者： 孟楚楚;赵立宏

期刊： 智能计算机与应用,2019年9(2):28-32 ISSN：2095-2163

作者机构： 南华大学电气工程学院,湖南衡阳,421001;[孟楚楚; 赵立宏] 南华大学

关键词： 图像分割;Otsu算法;全局阈值法;GVF Snake模型

摘要： 主要对单个宫颈细胞中的细胞核与细胞质边缘进行精确提取。为了让GVF Snake模型提取出细胞图像边缘,首先需要得到初始轮廓。对于细胞质,通过Otsu法粗分割得到初始轮廓;对于细胞核,由于被分割物体与背景的相对大小差距过大时,Otsu法不能正确地进行分割,因此使用梯度边缘信息改进的全局阈值法粗分割得到细胞核初始轮廓。通过放置精确的初始轮廓,提高GVF Snake的效率和准确度。

语种： 中文

作者： 王先节;赵立宏

期刊： 数字通信世界,2019年(2):46-47 ISSN：1672-7274

作者机构： 南华大学电气工程学院,衡阳,421000;[王先节; 赵立宏] 南华大学

关键词： 双目视觉;立体建模;SAD算法

摘要： 使用两台ccd相机采集目标二维图像,并使用MATLAB进行相机参数标定,通过Opencv对目标二维图像进行立体匹配、深度信息提取,对双目视觉系统结构进行建模,应用多种立体匹配算法,计算并分析了标定过程以及深度信息提取过程中产生的误差。

语种： 中文

作者： 邹盛;赵立宏

期刊： 南华大学学报(自然科学版),2018年32(6):70-73 ISSN：1673-0062

作者机构： 南华大学 机械工程学院,湖南 衡阳,421001;[邹盛; 赵立宏] 南华大学

关键词： 机器视觉;图像检测;颜色特征;浑浊度;菌群生长情况

摘要： 为了快速检测酶标板培养孔菌体不同时期的生长情况,代替传统的微生物生长中人工对菌体数量的测得从而对其生长情况判断的方法;通过对JM09菌株在加有LB液体培养基的酶标板中连续24 h的培养,采用机器视觉的图像采集和图像处理算法对酶标板孔培养孔的菌体颜色特征的每隔一个小时进行颜色特征值计算方法;得到了菌体不同生长时期菌液浑浊度和颜色特征值的曲线变化关系;提出一种根据菌体培养时菌液浑浊度变化和颜色特征值的关系对菌体数量及生长情况判断的方法.

语种： 中文

作者： 吴保烁;赵立宏

期刊： 电视技术,2018年42(7):100-103 ISSN：1002-8692

作者机构： 南华大学 机械工程学院,湖南 衡阳,421001;[吴保烁; 赵立宏] 南华大学

关键词： 双目视觉;摄像机标定;立体匹配;误差分析

摘要： 搭建双目平行系统完成对物体的距离测量.经过图像采集、摄像机标定、立体校正、立体匹配四个步骤得到被测物体的视差图,从而求得被测物体的三维坐标.利用两种匹配算法来进行立体匹配,为使结果对比明显,在以往黑白视差图的基础上,输出彩色视差图.同时,为提高匹配精度,做了去噪和光照对比实验.最后,对测量实验进行误差分析,以验证实验结果的准确性.结果证明:误差范围控制在1 mm之内,是有效可行的.

语种： 中文

作者： 郑焱雄;赵立宏

期刊： 轻工科技,2018年(4):69-70 ISSN：2095-3518

作者机构： 南华大学机械工程学院;[郑焱雄; 赵立宏] 南华大学

关键词： 尿液分析仪;图像处理

摘要： 介绍基于STM32F407芯片和利用OV5640摄像头逐一采集尿液分析仪试纸条的12个试剂块图像,在将拍摄后的图像保存到SD卡中,然后利用STM32F407芯片来调用SD卡中的图像进行滤波处理并对部分软件设计流程及局部程序进行简单介绍。该仪器具有成本低、易于测量、方便携带等优点,可满足图片处理和识别的需要。

语种： 中文

作者： 佘江雪;赵立宏;王湘江;邓搴

期刊： 机械制造与自动化,2018年(1):222-226 ISSN：1671-5276

作者机构： 南华大学 电气工程学院 湖南 衡阳 421001;南华大学 机械工程学院,湖南 衡阳,421001;[佘江雪; 邓搴; 赵立宏; 王湘江] 南华大学

关键词： 挖掘机;CAN总线;电液比例减压阀

摘要： 为实现挖掘机在恶劣环境中安全作业,提出了具有无线遥控功能挖掘机系统。在原有挖掘机的机械先导系统基础上,对挖掘机的电气系统进行重新设计。EPEC2024控制器作为电气系统的核心,直接驱动直线油门电机和电液比例减压阀组,实现柴油发动机工作和行走装置的有效控制。系统通过CAN总线,完成控制器和遥控装置之间遥控指令和状态参数的传递。采用CodeSys2.1软件开发了控制程序,整个电气系统设计为遥控挖掘机的智能控制打下了基础。

语种： 中文

作者： 熊涛;赵立宏

期刊： 机械工程师,2018年(3):55-57,60 ISSN：1002-2333

作者机构： 南华大学机械工程学院,湖南衡阳,421001;南华大学军工科技处,湖南衡阳,421001;[赵立宏; 熊涛] 南华大学

关键词： 嵌入式系统;图像处理

摘要： 随着人们对便携式仪器的需求,具有独立运算处理能力的嵌入式系统得到广泛运用。文中设计了金标试纸读数仪,基于STM32单片机,通过COMS图像传感器摄像头（ov5640）采集图像,在TFT LCD屏幕上显示图像,同时将得到的数据与结果存储在SD卡和flash的数据保存模块中。实验结果表明,该设计可以得到清晰的图像与灰度化的图像。

语种： 中文

作者： 邹盛;赵立宏

期刊： 自动化仪表,2018年39(12):9-12,17 ISSN：1000-0380

作者机构： 南华大学机械工程学院,湖南衡阳,421001;[邹盛; 赵立宏] 南华大学

关键词： 微生物培养;机器视觉;酶标板;培养定位矫正;颜色提取

摘要： 针对现阶段酶标(ELISA)板培养孔菌体生长情况的筛选判断检测方法存在效率低、自动化程度低等问题,提出了采用机器视觉算法对酶标板培养孔菌液颜色识别的菌体生长检测方法。对酶标板孔菌体在不同生长时期、菌液浑浊度不同产生的颜色差异进行调查研究,在OpenCV平台对摄像头采集的酶标板图片信息进行预处理和边缘检测,寻找酶标板的最小包围矩形确定目标区域,选取培养孔孔位区域进行颜色计算获取判断依据。考虑到摄像头在垂直方向拍摄时酶标板四周的孔位区域会发生变形,提出了在不同孔位区域选取合适区域计算颜色特征的试验方案,可有效减小培养孔颜色特征提取的误差,为实现在微生物培养中完成菌体的自动化筛选奠定了基础。

语种： 中文