自由變形技術
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
自由變形技術的實例教程
該技術極大地提升了AGV的連續工作效率和充電便捷性，創新性地解決了之前的局限性。
隨著技術的不斷進步，電磁場模擬、智能化算法與物聯網技術的融合和集成，將進一步擴展AGV無線充電的自由度。無線充電不僅僅作為一種供能手段，更成為實現AGV高效、智能化運營的核心部件。這些技術的結合，不僅推動自動引導車在各個行業中能夠發揮出更大的潛能，同時還帶來了經濟效益和技術創新上的雙贏。展望未來，AGV無線充電技術不斷帶來的更新與革新，將是所有工業領域的支點，助力工業界邁入更加智能、高效的新時代。
展開 變形機翼技術研究和應用發展歷程簡圖
為此，北京信息科技大學的祝連慶、孫廣開、李紅、董明利在《智能柔性變形機翼技術的應用與發展》（《機械工程學報》2018年14期，封面文章）一文中從智能柔性變形機翼的基本概念與內涵出發，介紹了其研究發展歷程，分析了關鍵技術問題，指出在柔性蒙皮、變形機構、分布控制、智能感知和系統集成與協同等方面的研究重點和方法，并對未來發展提出建議。
未來發展
隨著新型智能材料與結構和分布式傳感控制技術的發展，變形機翼技術向著智能化和柔性化的方向演變，采用智能柔性變形機翼技術的變體飛行器逐漸能夠得以實現，加強以下幾個方面的研究將會對變體飛行器變形機翼技術的應用發展帶來革命性的變化。
(1) 在柔性蒙皮材料方面，加強形狀記憶材料、纖維增強柔性材料和高性能薄膜等新型材料的研究，突破材料柔韌性與載荷承載性能瓶頸，使柔性蒙皮材料能夠多自由度、大尺度變形并承受氣動載荷作用，實現超柔、超韌、超輕和大承載、長壽命的性能飛躍。
(2) 在變形承載機構方面，加強更優性能的形狀記憶材料與結構的研究，使其加載更簡易、變形速率更高、重復性及可控性更好；發展數字化、模塊式的高可靠性變形機構，突破建立具有輕量化、大承載、簡單靈活和高可靠性特點的多自由度變形承載結構技術。
展開 本文專門介紹使用單點金剛石車床加工自由曲面的主要可制造性參數，解釋了可制造性參數如何與儀器參數相關聯，并展示了如何在 OpticStudio 中檢查和控制這些可制造性參數。此外，還解釋了如何處理其考察區域外的自由曲面的行為。例如，使用塑料自由曲面透鏡（Alvarez透鏡元件）等。
作者：DynaOptics 合作翻譯：南京光研 - 杜進
表面參數控制
鏡頭加工中需要進行控制的表面參數將取決于加工方法和設備。加工塑料光學元件最流行和最廣泛使用的方法之一是使用 三軸金剛石車床（圖 1）進行直接切割，或者更常見的是利用切割模具來加工透鏡。
圖1. 三軸金剛石切割機（左） 金剛石切割刀具（右）
傾斜角度
讓我們看一下儀器的局限性（圖 2）。刀具的側面傾角限制了沿任何徑向橫截面的最大可能斜切角。由于這樣的徑向橫截面與子午面重合，因此相應的斜率在 OpticStudio 中稱為“子午斜率”。相對而言，旋轉對稱表面子午斜率對于自由曲面而言，沿不同的徑向截面具有不同的分布。
另一個參數是 “弧矢斜率” 角度。當我們在三軸金剛石車床上加工自由曲面時，刀具在工件的每一圈都沿 Z 軸來回移動，以加工非旋轉對稱形狀的透鏡。在這種情況下，刀具的后角限制了表面沿鏡頭上每個圓圈變化的速度，這稱為弧矢斜率。更準確地說，刀具在表面上產生螺旋軌跡，但螺旋的步長非常小，在大多數情況下，可以將刀具軌跡視為一系列圓圈。對于旋轉對稱鏡片，弧矢斜率剛好為零。
圖 2. 子午和弧矢斜率，黃線表示沿哪個方向測量斜率
有時，從加工的角度來看，將工件放置在平臺的旋轉軸之外而不是沿軸放置是合理的，這樣刀具在工件上的軌跡看起來幾乎是直線。在這種情況下，我們應該控制所謂的 “X斜率” 和 “Y斜率”（圖3）。
圖3.
展開 傳統充電方式的火花、磨損與效率瓶頸，正在無線充電技術的革新中成為過去式。
在智慧物流與智能制造高速發展的今天，一個200安培以上的大功率無線快充技術已經實現商業化，為工業領域帶來了前所未有的“無線自由”。
磁共振無線充電技術憑借其無需精確對準、高效率傳輸及適應惡劣環境的特性，正成為解決工業移動機器人續航痛點的關鍵方案。
01 行業痛點：傳統充電的局限性
在工業4.0和智能制造的推動下，工業移動機器人市場呈現爆發式增長。據統計，2022年中國工業用移動機器人企業銷售規模已近200億，與2017年相比增長了4倍。
然而，傳統的插拔式機械接觸充電方式存在諸多隱患。
尤其是在可移動搬運機器人領域，傳統方式存在金屬短路風險、機械壽命有限、精準對位存在誤差、需要人工操作等弊端。
在石油、化工、電力等復雜工業場景中，充電觸點的火花可能導致嚴重安全事故，而潮濕、多塵的環境則會加劇觸點老化與接觸不良。
此外，傳統充電方式要求機器人中斷作業進行充電，造成工作效率下降和運營成本增加。對于追求24小時不間斷作業的現代智能倉庫與生產線來說，這種充電導致的停機已成為主要瓶頸。
02 技術突破：磁共振無線充電原理
磁耦合諧振式無線充電技術通過發射端和接收端之間的磁場共振實現能量傳輸，解決了傳統充電方式的諸多痛點。
這一技術允許非接觸式供電，避免傳統插拔接口的磨損與安全隱患。
魯渝能源的磁共振無線充電技術實現了傳輸自由度高的特點，發射端和接收端無需精確對準，具有較寬的傳輸氣隙距離，并且在水平和豎直方向上允許有較大偏移。
經過3年不懈攻關，超1000次實驗調試和算法迭代，魯渝能源成功攻克了高精度無線充電系統控制算法設計、大功率變換器設計等技術難關。
展開 針對當前自由鍛產品標識與信息溯源追蹤方面存在的不足，在鍛造生產過程采用激光標刻技術替代人工砸號，提高生產效率與產品質量，同時為庫存管理和生產過程追蹤的信息化提供了有效的手段。該研究為鍛件的全生命周期管理以及逐只跟蹤提供了新的方法和技術，有利于自由鍛數字化車間的建設。
自由鍛毛坯件生產屬于單件小批量零散生產模式，產品的標識問題始終困擾著各個鍛件生產廠商，尤其是應用信息化管理系統，由于缺乏對物料追溯的有效手段，難以實現精細化生產管理。激光標刻屬于DPM方法中的一種，工作原理是利用激光高溫快速燒蝕金屬表面，形成可識別的信息編碼，碳鋼表面進行激光標刻技術已經較為成熟。激光標刻技術已開始應用在物料追溯領域，在自由鍛行業，由于其產品的特殊性，尚沒有應用激光標刻的先例。
我公司承接國家智能制造新模式項目，應用激光標刻技術實現自由鍛毛坯件的產品全生命周期追溯，探索自由鍛數字化車間建設新模式。
激光標刻工作原理及參數選型
激光自腔體中產生后，電機驅動器根據其輸入的控制信號實現對X軸振鏡電機及Y軸振鏡電機位置的控制，兩路電機的相互運動使入射激光的聚焦點在一個X-Y二維平面內運動，場鏡系統將激光束聚焦到一個點，使激光能量集中，完成對物料的精細化加工，激光直接標刻線條精細，在金屬表面可以實現類似于紙張打印效果，如圖1所示。
圖1 激光標刻系統工作原理示意圖
我公司鍛件產品涵蓋1kg到50t，產品形狀噸位跨度大，工況較為復雜，平面不平整導致焦距定位精度存在問題，且考慮到鍛件密度高難以燒蝕，激光器選用IPG公司的YLPN-1-100-100W激光發生器，參數如表1所示。
表1 YLPN-1-100-100W各項參數
工藝流程及試驗效果
針對鍛件生產過程，制定基于激光的標刻生產流程如圖2所示。
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引言
在消費電子、自動駕駛、工業視覺等領域高速發展的今天，相機模塊已成為核心感知部件，其成像質量直接決定終端產品的性能上限。光學系統在制造與裝配過程中產生的累積誤差，是制約成像品質提升的關鍵瓶頸。傳統被動對準工藝效率低下、精度有限，而現有主動對準技術高度依賴波前傳感器等專用設備，難以兼顧精度、速度與工程實用性。浙江大學新發表于Optics Express的研究成果，提出一種基于調制傳遞函數
在模具制造領域，零件小曲率設變、材料回彈、塑膠翹曲等問題，一直是行業同仁們的常見困擾。往往只是需要將曲面微調1-2毫米，讓相接面實現光順過渡，這樣一個看似簡單的操作，卻常常要耗費數小時的時間。
更棘手的是，部分修改甚至難以做到完美實現，要么只能做出曲率不順的曲面，要么不得不重新創建所有曲面。這不僅直接拉低修模改模的整體效率，更會讓模具制作的周期大幅延長，企業的生產成本也隨之居高不下
準確有效地模擬電磁場的自由空間傳播是物理光學建模和設計的基礎。VirtualLab Fusion有一個統一的自由空間傳播概念，它是基于空間-頻率域(k域)分析的。結合不同的傅里葉變換技術，給出了不同自由空間傳播情況下的數值有效解，根據實際情況自動選擇合適的傅里葉變換。
摘要
摘要
準確有效地模擬電磁場的自由空間傳播是物理光學建模和設計的基礎。VirtualLab Fusion有一個統一的自由空間傳播概念，它是基于空間-頻率域(k域)分析的。結合不同的傅里葉變換技術，給出了不同自由空間傳播情況下的數值有效解，根據實際情況自動選擇合適的傅里葉變換。
自由空間傳播算子的概念
VirtualLab
本文采用的自由形狀優化技術是一種基于網格節點自由變形的技術，該技術基于目標函數對設計域網格節點坐標的靈敏度分析以及每次迭代的移動控制策略，能夠自動地改變設計域的網格坐標，省去了設計人員手動對單元網格進行變形的步驟，設計人員只需要在結構上選擇節點集合再設定好移動控制參數即可等待優化結果報告。
結構變形監測與三維實時渲染技術6個月前
以前做結構試驗的時候我常常想，如果我們采集的數據能實時渲染成像有限元軟件那樣的云圖就好了，這樣我的仿真和試驗對比起來更加直觀方便。
限于當時的知識所限，我們拿到采集器和傳感器只是學會了怎么用，具體怎么搞出實時三維可視化是完全沒有概念的。
近年數字孿生的概念比較火，也燒到了我們傳統的結構試驗領域。我們能做仿真，也能做試驗，可是怎么孿生呢？孿生的用途是什么呢？這么好的概念，我該怎么用起來呢？
傳統充電方式的火花、磨損與效率瓶頸，正在無線充電技術的革新中成為過去式。
在智慧物流與智能制造高速發展的今天，一個200安培以上的大功率無線快充技術已經實現商業化，為工業領域帶來了前所未有的“無線自由”。
磁共振無線充電技術憑借其無需精確對準、高效率傳輸及適應惡劣環境的特性，正成為解決工業移動機器人續航痛點的關鍵方案。
01 行業痛點：傳統充電的局限性
在工業4.0和智能制造的推動下
摘要
準確有效地模擬電磁場的自由空間傳播是物理光學建模和設計的基礎。VirtualLab Fusion有一個統一的自由空間傳播概念，它是基于空間-頻率域(k域)分析的。結合不同的傅里葉變換技術，給出了不同自由空間傳播情況下的數值有效解，根據實際情況自動選擇合適的傅里葉變換。
自由空間傳播算子的概念
VirtualLab Fusion中有效的傅里葉變換技術
準確有效地模擬電磁場在自由空間中的傳播對于物理光學建模和設計至關重要。為此，VirtualLab Fusion的建模引擎使用基于空間-頻域（k域）分析的統一自由空間傳播概念。結合不同的傅里葉變換技術，它為自由空間傳播的不同情況提供了數值有效的解決方案。根據具體情況自動選擇合適的傅里葉變換算法。
自由空間傳播算子的概念
VirtualLab Fusion中有效的傅里葉變換技術
在自動化和數字化逐漸成為當下工業發展主流的今天，AGV自動引導車扮演著至關重要的角色。高效、無間斷的運轉已成為了生產線流暢性的保證。隨之而來的AGV無線充電技術，更是展現了技術的自由度與創新，極大地提升了自動化系統的整體性能。
借助無線充電的優勢，AGV越來越能在無需人工干預的情況下維持其連續的工作狀態。傳統充電方法中，AGV必須精確對接到充電站
