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基于导纳控制的社交机器人伴随与避障控制策略

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机器人 2024年第3期46卷 305-316页

作者：廖哲霖彭建伟姚瀚晨苏泽凡戴厚德福建农林大学机电工程学院福建福州350002 中国科学院福建物质结构研究所福建福州350005

目前社交机器人与目标人体并排行走(人体伴随与避障)时的运动控制策略的研究相对缺乏。为提升陪伴任务中用户的舒适度、机器人的运动柔顺度及其安全避障能力,本文提出了一种基于导纳控制的人体伴随与避障控制策略。首先,基于人机交互空... 详细信息

目前社交机器人与目标人体并排行走(人体伴随与避障)时的运动控制策略的研究相对缺乏。为提升陪伴任务中用户的舒适度、机器人的运动柔顺度及其安全避障能力,本文提出了一种基于导纳控制的人体伴随与避障控制策略。首先,基于人机交互空间理论设计了交互力模型以构建人机动态交互关系,避免机器人侵犯目标人的亲密区域以提升目标人的舒适度;其次,将导纳控制模型与交互力模型结合,通过设置合理的导纳参数提升机器人运动控制的柔顺度;最后,引入行为动力学模型模拟人类的避障行为,以保障人体伴随任务的安全性。此外,提出了一组评价指标以验证伴随控制器的性能。根据仿真实验结果,在柔顺度方面,相较于PID法和虚拟弹簧模型(VSM)法,本方法下速度变化量分别降低69.6%和67.1%;在舒适度方面,机器人未给目标人带来不适;在安全性方面,本方法的避障失败率仅为10%,优于人工势场(APF)法和VSM法的40%和50%。实物实验中,机器人的柔顺度和舒适度指标均较好,避障失败率仅为5%,有效实现了安全友好的人体伴随与避障控制。

关键词：人机共融伴随导纳控制行为动力学社交机器人避障

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洞庭湖的爬桥健将

中国公路 2024年第5期657卷 82-83页

作者：廖哲刘白杨湖南省高速公路集团有限公司岳阳分公司

张膝几乎每月爬塔一次,爬塔总步数2.52万步,爬升总高度1.44万米。她不仅亲自动手解决了各种机电设备的故障问题,还通过攀爬工作排查大桥的各项安全隐患。她深知这项工作的危险与艰辛,却依然将每次爬上大桥索塔的过程都当作一次身临其境...

张膝几乎每月爬塔一次,爬塔总步数2.52万步,爬升总高度1.44万米。她不仅亲自动手解决了各种机电设备的故障问题,还通过攀爬工作排查大桥的各项安全隐患。她深知这项工作的危险与艰辛,却依然将每次爬上大桥索塔的过程都当作一次身临其境的冒险。张滕原本是湖南高速集团岳阳分公司君山管理所的一名基层收费员，对机电设备的了解为“零”。

关键词：

基于大数据的“精-准-细”资助育人工作探究

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中国多媒体与网络教学学报(中旬刊) 2024年第8期 17-20页

作者：唐新梅覃开贤廖哲广西经贸职业技术学院南宁师范大学广西商贸高级技师学院

本文基于大数据视角，参照学生资助工作的过程，将资助工作信息化管理划分为“填—评—集—析—策”五个流转环节，基于大数据构建学生资助管理云平台：辅助学生填写信息；设置四级线上审核制规范资助工作流程；建立大数据资源池生成学... 详细信息

本文基于大数据视角，参照学生资助工作的过程，将资助工作信息化管理划分为“填—评—集—析—策”五个流转环节，基于大数据构建学生资助管理云平台：辅助学生填写信息；设置四级线上审核制规范资助工作流程；建立大数据资源池生成学生电子成长档案；综合学业表现、考勤登记、生活情况等数据，构建预警综合评价机制；为辅导员、班主任、专业课教师等有针对性的帮扶教育提供依据。

关键词：大数据资助育人

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异构边缘云架构下的多任务卸载算法

哈尔滨工程大学学报 2024年第4期45卷 800-807页

作者：尼俊红臧云华北电力大学(保定)电子与通信工程系河北保定071003 华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室河北保定071003

为在资源有限的终端设备上运行计算密集型与时延敏感型应用,同时降低系统时延和能耗,构建边缘云异构网络模型。本文提出了一种H-PSOGA多任务卸载优化算法,并通过无人机、路边单元、车辆等边缘设备以及边缘云服务器进行多任务计算卸载。... 详细信息

为在资源有限的终端设备上运行计算密集型与时延敏感型应用,同时降低系统时延和能耗,构建边缘云异构网络模型。本文提出了一种H-PSOGA多任务卸载优化算法,并通过无人机、路边单元、车辆等边缘设备以及边缘云服务器进行多任务计算卸载。该算法以先串行再并行的方式将粒子群和遗传算法结合在一起,通过适应度值排序、种群选择、多点交叉、反向变异等操作,利用遗传算法对粒子群进行优选,弥补粒子群算法早熟收敛、陷入局部最优的缺陷。6种标准测试函数的测试分析以及与基线方案进行仿真对比的结果表明:在用户数较多时,混合优化算法的系统平均开销可降低26%~43%,可以有效提高收敛精度。

关键词：移动边缘计算异构网络边缘节点任务卸载粒子群算法遗传算法多目标优化标准测试函数

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西方制造地理的研究进展与启示:缘起与主要议题

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地理科学进展 2024年第7期43卷 1456-1470页

作者：黄素云陶伟华南师范大学地理科学学院广州510631 南宁师范大学旅游与文化学院南宁530001 粤港澳大湾区村镇可持续发展研究中心广州510631

随着西方三次工艺复兴浪潮的兴起,以及人类世背景下面临的全球气候变化和资源短缺的现实困境,人类如何更好地利用物质以及探寻不同的制造文化引起了西方学术界的关注。作为近年来西方地理学研究备受关注的新兴领域之一,制造地理试图通... 详细信息

随着西方三次工艺复兴浪潮的兴起,以及人类世背景下面临的全球气候变化和资源短缺的现实困境,人类如何更好地利用物质以及探寻不同的制造文化引起了西方学术界的关注。作为近年来西方地理学研究备受关注的新兴领域之一,制造地理试图通过在不同尺度上关注制造者的身体和物质互动的实践,为应对当前的物质和环境危机提供方法,并希望基于一种对环境和社会经济福祉关心的方式,重新审视人类如何与物质联系、制造物品以及围绕物质建构经济和社会等基本问题。论文通过梳理西方制造地理的文献发现,相关研究主要采用自我民族志、学徒制等具身参与的研究方法,研究议题主要聚焦于制造的多重情境、制造中的身体、制造的物质、制造的实践以及制造的关系等方面。同时结合中国的实际情况探讨了需要关注的研究话题,包括手工艺人的保护与物质的可持续利用、制造实践的流动性与地方重构、工艺制造与乡村手工艺人的可持续生计、制造的日常生活实践与幸福感、友谊等方面,这些工作可以为中国传统工艺振兴计划、乡村振兴等政策的落实奠定基础,为非物质文化遗产创新性发展和创造性转化以及工艺制造过程中人地关系的协调发展等提供重要的理论指导。

关键词：制造地理工艺身体物质情境实践关系

包含有界切换增益的空间惯性传感器输出调节积分模型参考自适应控制

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中国科学：技术科学 2024年第3期54卷 490-500页

作者：孙笑云吴树范沈强上海交通大学航空航天学院上海200240 上海市引力波探测前沿科学研究基地上海200240

基于输出调节的多变量模型参考自适应控制(model reference adaptive control,MRAC)用于解决系统状态不可直接获取时,多变量系统向参考系统的稳定输出跟踪问题.在空间引力波探测航天器内部惯性传感器静电悬浮控制中,考虑到其作为航天器... 详细信息

基于输出调节的多变量模型参考自适应控制(model reference adaptive control,MRAC)用于解决系统状态不可直接获取时,多变量系统向参考系统的稳定输出跟踪问题.在空间引力波探测航天器内部惯性传感器静电悬浮控制中,考虑到其作为航天器平台惯性基准的稳定需求,双质量块动力学中存在的不连续干扰影响,以及应对不同工作模式的瞬态切换,提出一种基于积分输出调节MRAC的静电悬浮控制方案,引入有界的切换自适应校正增益及自适应积分修正项,用于系统不连续情况下的抗输入饱和、瞬态抑制及惯性传感器非敏感轴各自由度向参考状态的稳定逼近.基于Filippov集与广义梯度的Lyapunov分析验证该方案下,不连续系统中各闭环信号的收敛性,数值仿真验证样例空间引力波探测航天器中,作为关键载荷的双质量块空间惯性传感器各非敏感轴自由度针对位移噪声及残余加速度及切换瞬态的良好抑制效果.

关键词：静电悬浮控制空间引力波探测惯性传感器模型参考自适应控制不连续系统有界切换增益

基于改进Kinky Inference的输出调节自适应无拖曳控制

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北京航空航天大学学报 2024年第5期50卷 1604-1613页

作者：孙笑云沈强吴树范上海市引力波探测前沿科学研究基地上海200240 上海交通大学航空航天学院上海200240

在空间引力波探测任务中,航天器内部检验质量因存在载荷硬件噪声、环境噪声及微推力器耦合噪声等复杂干扰,影响其无拖曳控制精度,难以实现超净、超稳控制需求。提出一种基于惰性适配Lipschitz常数Kinky Inference (LACKI)的航天器自适... 详细信息

在空间引力波探测任务中,航天器内部检验质量因存在载荷硬件噪声、环境噪声及微推力器耦合噪声等复杂干扰,影响其无拖曳控制精度,难以实现超净、超稳控制需求。提出一种基于惰性适配Lipschitz常数Kinky Inference (LACKI)的航天器自适应无拖曳控制方法,运用监督学习规则实现先验知识不足、样本数据存在损坏时外界干扰的逼近和抑制,及基于输出调节的模型参考自适应控制(MRAC)方法实现检验质量精确的无拖曳控制。数值仿真验证了无拖曳控制中敏感轴平动和转动自由度的状态响应性能及LACKI规则针对外界干扰的估计效果,通过与常规线性控制方法的对比,验证了所提方法对于提高无拖曳控制精度的有效性。

关键词：监督学习 Lipschitz估计模型参考自适应控制无拖曳控制输出调节 Kinky Inference

CVC工作辊热辊型演变机理及其对板形的影响

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钢铁 2024年第8期59卷 83-93页

作者：赵海金李旭张君婷邢俊芳廖哲陈丰田志强东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 天津荣程联合金属制品有限公司热轧厂天津300457 承德钒钛新材料有限公司板带事业部河北承德067102

CVC技术是20世纪80年代出现的先进的板形控制技术,该技术通过轧机工作辊轴向横移获得所需辊缝凸度,从而控制出口带钢板形。热轧过程中CVC工作辊的热辊型变化对辊缝凸度影响显著,精确预报工作辊的热辊型对提高带钢板形控制精度和减小轧... 详细信息

CVC技术是20世纪80年代出现的先进的板形控制技术,该技术通过轧机工作辊轴向横移获得所需辊缝凸度,从而控制出口带钢板形。热轧过程中CVC工作辊的热辊型变化对辊缝凸度影响显著,精确预报工作辊的热辊型对提高带钢板形控制精度和减小轧辊磨损有着重要的意义。以某厂1780 mm带钢热连轧生产线为研究对象,运用大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA分别建立第4机架的工作辊三维热凸度有限元仿真模型和三维有限元轧制仿真模型。分析不同轧制时间、轧制速度、轧制间隙时间等轧制工艺对热辊型的影响。将不同轧制工艺下得到的热辊型代入到轧制仿真模型中,分析不同轧制工艺下的热辊型对带钢板形的影响。轧制初期工作辊热辊型发生明显变化,工作辊热凸度增加,带钢凸度降低,4000 s后工作辊热辊型达到稳定状态,带钢凸度不再变化;轧制速度对热辊型影响较小,在热凸度稳定后对板形影响较小;工作辊随着轧制间歇时间的增加,冷却时间增加,热膨胀量减小,导致带钢凸度增加;随着带钢宽度的增大,工作辊边部吸收热量增加,工作辊热辊型边部发生明显变化,带钢凸度增大。仿真结果表明,轧制时间、轧制间隙时间、带钢宽度对板形影响较大,轧制速度影响较小,研究成果能为现场轧辊原始辊型曲线设计和板形控制提供参考。

关键词：热辊型 CVC工作辊板形有限元分析温度场

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青年人才托举工程专刊序

力学学报 2024年第2期56卷 307-309页

作者：陆夕云中国科学技术大学近代力学系合肥230027

青年科技人才是我国科技人才的重要组成部分和主要后备力量,在加快实现高水平科技自立自强的过程中,具有其他群体不可替代的优势和潜力. 2023年8月,国家发布了《关于进一步加强青年科技人才培养和使用的若干措施》,充分显示了党和国家... 详细信息

青年科技人才是我国科技人才的重要组成部分和主要后备力量,在加快实现高水平科技自立自强的过程中,具有其他群体不可替代的优势和潜力. 2023年8月,国家发布了《关于进一步加强青年科技人才培养和使用的若干措施》,充分显示了党和国家对青年科技人才的高度重视.2015年10月,中国科学技术协会首次启动中国科协青年人才托举工程(以下简称“青托工程”),择优支持中国科协所属全国学会或学会联合体,遴选一批32岁以下有潜质的青年人才.

关键词：青年科技人才中国科协后备力量自立自强不可替代若干措施托举联合体