校企合作毕业设计

核电仪控机柜智能检测和装配技术研究

机械工程

资助企业: 国核自仪系统工程有限公司

资助年份: 2026

企业导师: 杨秉政

指导教师: 何霁

项目成员: 吴逸樊 杨开波 杨一帆

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项目简介

项目概述

核电仪控机柜是核电站的神经中枢。针对装配耗时长、人工质检效率低、有线通信灵活性差等痛点,本项目构建了覆盖装配测试质检全生命周期的智能化解决方案。团队研发了基于小样本AI视觉的表面划痕检测系统,通过数据增强与迁移学习实现高精度质检;设计了基于5GROS2的机器人协同测试系统;并开发了多模态感知引导的机械臂柔性装配技术,实现机柜模块自动识别与精准插拔。相关成果可直接服务于核电仪控机柜的智能制造产线。


项目目标

1、机柜智能化质检:通过标准数据增强实现对于小样本数据的扩充,引入迁移学习和坐标注意力机制,训练并选出最优模型,独立训练集完成模型验证,并实现测试软件开发;

2、基于5G高效控制机械臂完成通信测试系统硬件平台搭建,基于ROS2系统,完成通信节点设计,并在上位机建立交互平台,给出标准通信测试流程;

3、实现装配自动化:开发适用于装配的机器识别方法,集成一套六轴机械臂目标测算和路径规划系统,最终实现机柜模块插拔。


项目成果

本项目围绕核电仪控机柜智能制造,形成三项核心成果:一是开发机柜表面划痕AI检测软件,基于YOLOv8n与迁移学习实现小样本高精度质检,单张推理1015ms;二是搭建5G通信测试平台,上位机通过5G网络低延时控制机械臂,平均通信延迟70ms;三是集成多模态视觉与六轴机械臂,完成机柜模块的自动识别、定位与插拔,定位并夹取成功率达74%。三项成果覆盖质检、通信与装配环节,具备直接产线部署价值。

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