针对工业管道与容器在自动化装配、焊接及在线检测过程中,环状端面基准拟合易受边界噪声、局部形变与采样不均影响而导致精度不足的问题,提出一种曲率-拓扑双驱动的端面基准平面拟合方法。该方法基于局部协方差张量的谱分解提取主曲率,...针对工业管道与容器在自动化装配、焊接及在线检测过程中,环状端面基准拟合易受边界噪声、局部形变与采样不均影响而导致精度不足的问题,提出一种曲率-拓扑双驱动的端面基准平面拟合方法。该方法基于局部协方差张量的谱分解提取主曲率,构建平整度与退化度指标,实现点云的非均匀稀疏化;进一步引入拓扑数据分析(Topological Data Analysis,TDA),通过构建Vietoris-Rips复形与持久同调分析提取具有闭合拓扑特征的骨架点集,从而嵌入环形端面的结构先验。基于骨架点集协方差矩阵的最小特征向量确定平面法向,实现高鲁棒性的姿态估计。实验表明,该方法平均绝对角度误差小于0.03°,单次拟合耗时低于0.03 s,相较于最小中值平方法提速约300倍,在主元分析、随机采样一致性等传统方法基础上精度提升约10倍。该方法精度高、鲁棒性强、实时处理速度快,无需人工干预,适用于复杂工业环境下的管道端面自动化定位与基准构建,可为智能制造中的焊接路径规划与在线检测提供可靠技术支撑。展开更多
文摘为进一步提高系统灵活性及效率,提出了一种数字化软开关技术的单相弧焊电源的功率因数校正电路,论述了系统整体硬件结构、选用的软开关升压电路拓扑原理以及软件设计思路,并进行了电子负载和非熔化极惰性气体保护电弧焊(tungsten inert gas welding,TIG)两种情况下软开关功率因数校正结果的验证.通过谐振电容以及开关管的电信号,证实了电路成功实现了零电流导通和零电压关断;通过电子负载在不同功率下功率因数和效率的测试,验证了功率因数可达到0.985以上,并且效率整体上得到了提升;通过不同焊接电流下TIG弧焊试验,对校正的电信号进行了分析,证实了针对单相弧焊电源功率因数校正的成效.
文摘针对工业管道与容器在自动化装配、焊接及在线检测过程中,环状端面基准拟合易受边界噪声、局部形变与采样不均影响而导致精度不足的问题,提出一种曲率-拓扑双驱动的端面基准平面拟合方法。该方法基于局部协方差张量的谱分解提取主曲率,构建平整度与退化度指标,实现点云的非均匀稀疏化;进一步引入拓扑数据分析(Topological Data Analysis,TDA),通过构建Vietoris-Rips复形与持久同调分析提取具有闭合拓扑特征的骨架点集,从而嵌入环形端面的结构先验。基于骨架点集协方差矩阵的最小特征向量确定平面法向,实现高鲁棒性的姿态估计。实验表明,该方法平均绝对角度误差小于0.03°,单次拟合耗时低于0.03 s,相较于最小中值平方法提速约300倍,在主元分析、随机采样一致性等传统方法基础上精度提升约10倍。该方法精度高、鲁棒性强、实时处理速度快,无需人工干预,适用于复杂工业环境下的管道端面自动化定位与基准构建,可为智能制造中的焊接路径规划与在线检测提供可靠技术支撑。
