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船体表面全位置爬行机器人设计研究

船体表面全位置爬行机器人设计研究

作者：朱卢山浙江海洋大学

学位级别：硕士

壁面爬行机器人在船舶制造维护领域应用已有多年,主要用于船体表面的清洗去垢、缺陷检测,维修焊接等。船体表面结构复杂,除了大多平整面之外,船鼻艏出的大曲率变化,面与面之间的折角,壁面的凸起障碍等。目前机器人作业时对于障碍位置常... 详细信息

壁面爬行机器人在船舶制造维护领域应用已有多年,主要用于船体表面的清洗去垢、缺陷检测,维修焊接等。船体表面结构复杂,除了大多平整面之外,船鼻艏出的大曲率变化,面与面之间的折角,壁面的凸起障碍等。目前机器人作业时对于障碍位置常常无法到达,目前国内外均对不同的船体障碍研制了专用机器人,但是基于金属壁面的爬行机器人的通过性问题仍是一大行业痛点。为此,本文提出了一种可以适用于船舶表面所有障碍的壁面全位置爬行机器人设计,采用永磁吸附式履带,引入Halbach阵列的磁体排布方式,使履带在同体积下产生最大吸附力。机器人由四条单独驱动的履带完成运动,结合了轮式机器人的越障能力和履带式机器人的强吸附性,使机器人可以完成壁面过渡,曲面自适应和障碍翻越等功能。可大大提高爬行机器人通过性。本文根据目前研究成果的设计基理论和船体壁面工况的实际情况,选择机器人的吸附方式和行走方案。并对机器人整体结构进行设计,包括吸附结构、传动结构和驱动结构,包括滚子链、扭簧和电动机选型。以及关键零部件应用Workbench进行静力学分析。通过对机器人吸附状态和运动状态下两种工况进行力学分析计算,分析数值得到了极限吸附力和驱动力矩。并将Halbach阵列应用于磁吸附履带中,在ANsoft Maxwell软件中设置了三组对照进行对比模拟仿真得到其磁密度矢量图、磁场磁路分布图和磁密云图。同时制作实物进行拉力比较。验证其正确性。再应用ADAMS软件建立了机器人虚拟样机模型,对壁面过渡和障碍翻越两种工况模拟运动学分析。得到其模拟运动性能和具体数据,验证了其结构的可行性。最后制作实物样机在真实环境下进行了爬壁试验,包括机器人移动速度、负载能力纵向和横向吸附移动、曲面自适应、壁面过渡和障碍翻越。记录性能参数,验证出机器人在实际环境中能满足其设计的吸附性能要求和运动性能要求。

关键词：全位置爬壁机器人壁面过渡 Halbach阵列

基于CE-Louvain分解和动态递归SVDD的分布式过程监测

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控制理论与应用 2024年

作者：王晶刘鹏阳卢山周萌陈晓露北京大学工学院北方工业大学电气与控制工程学院深圳职业技术学院智能科学与工程研究所

针对全厂过程的复杂非线性动态特征提出了一种分布式的过程监测方法。它包括两个主要内容：基于CE-Louvain (copula entropy Louvain)的过程分解和基于动态递归支持向量数据描述(dynamic recursion support vector data description, DR... 详细信息

针对全厂过程的复杂非线性动态特征提出了一种分布式的过程监测方法。它包括两个主要内容：基于CE-Louvain (copula entropy Louvain)的过程分解和基于动态递归支持向量数据描述(dynamic recursion support vector data description, DR-SVDD)的故障检测。首先，根据机理知识将全厂过程中的变量初步映射为和过程结构相对应的无向图模型，引入CE来描述无向图中不同节点(即，过程变量)之间的权重，并基于将CE-Louvain算法精细分解为合理的子块。然后，针对每个子块提出了基于DR-SVDD的分布式故障检测方法以提高故障检测率。最后，利用贝叶斯融合推理方法得到全局过程监测结果。提出的方法在Tennesse-Eastman (TE)过程中得到了验证。

关键词：非线性动态过程过程监测 CE-Louvain分解支持向量数据描述

基于文献计量方法透视当代中国边疆研究的重要成果——读《守正与创新:中国边疆研究进展初论》

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中国边疆史地研究 2024年第2期34卷 196-199页

作者：卢纳熙卢山冰英国格拉斯哥大学社会与政治科学学院 G116QT 西北大学丝绸之路研究院 710069

朱尖著《守正与创新:中国边疆研究进展初论》由齐鲁书社2022年12月出版。该书是国家社会科学基金冷门“绝学”团队项目“东北边疆古史谱系研究及数字人文平台建设”阶段成果。全书研究问题明确、逻辑清晰、体系完整,除序言、参考文献、... 详细信息

朱尖著《守正与创新:中国边疆研究进展初论》由齐鲁书社2022年12月出版。该书是国家社会科学基金冷门“绝学”团队项目“东北边疆古史谱系研究及数字人文平台建设”阶段成果。全书研究问题明确、逻辑清晰、体系完整,除序言、参考文献、附录和后记外,主体内容由十章构成,共26.5万字。书中内容包括数据来源和研究方法、成果产出、知识体系、学术队伍、学术机构、学术阵地、经典文献以及总结思考等。该书研究方法新颖、研究思路独特,是关于中国边疆研究进展的代表性学术成果,有以下四个特点和创新之处。

关键词：国家社会科学基金数字人文学术队伍文献计量方法成果产出经典文献学术机构齐鲁书社

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“一带一路”倡议与中国沿线城市高质量发展

南开经济研究 2024年第5期 87-104页

作者：胡留所胡健卢山冰西北大学经济管理学院 710127 西安财经大学 710100

以“一带一路”倡议促进中国沿线城市高质量发展是现阶段学术界关注的焦点问题。本文基于2000—2021年中国281个城市数据,通过构建双重差分模型评估了“一带一路”倡议对中国城市高质量发展的影响效应,识别了公众关注度作为中介的影响机... 详细信息

以“一带一路”倡议促进中国沿线城市高质量发展是现阶段学术界关注的焦点问题。本文基于2000—2021年中国281个城市数据,通过构建双重差分模型评估了“一带一路”倡议对中国城市高质量发展的影响效应,识别了公众关注度作为中介的影响机制,并进一步判定了沿线节点城市和周边区域间的空间效应。研究结果表明,“一带一路”倡议显著促进了沿线城市高质量发展水平的提高,但该效应存在区域异质性。从影响机制来看,公众关注度会影响生产要素配置,提升沿线城市高质量发展水平。从空间效应来看,沿线城市虹吸周边地区的资源对周边城市的发展具有一定的负面影响。本文研究厘清了“一带一路”倡议对中国沿线城市高质量发展的影响机制和效果,对高质量建设“一带一路”和实现区域高质量发展具有重要参考价值。

关键词：一带一路高质量发展公众关注度双重差分

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强吸收纳米粒子团簇的光泳力悬浮及热泳力下的迁移行为

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物理学报 2024年第13期73卷 164-174页

作者：黄雪峰刘敏卢山张敏琦李盛姬罗丹杭州电子科技大学物理系杭州310018 杭州电子科技大学材料与环境工程学院杭州310018

为了探索空气中强吸收纳米粒子团簇在激光作用下的悬浮以及迁移行为,提出采用反向传输的双贝塞尔光束对纳米粒子团簇进行捕获及悬浮,而后释放团簇,观察和计算分析团簇的迁移行为.两束贝塞尔光束由锥透镜和偏振分光方式产生,进行反向水... 详细信息

为了探索空气中强吸收纳米粒子团簇在激光作用下的悬浮以及迁移行为,提出采用反向传输的双贝塞尔光束对纳米粒子团簇进行捕获及悬浮,而后释放团簇,观察和计算分析团簇的迁移行为.两束贝塞尔光束由锥透镜和偏振分光方式产生,进行反向水平布置,形成三维光阱,光阱刚度可通过调节两束贝塞尔光束的功率比进行控制.悬浮室内的粒子通过微弱气流进行流化,而后被光阱捕获和悬浮.采用高速摄像仪对团簇的悬浮及迁移过程进行记录,然后通过图像分析来获取粒子运动参数.以强吸收性超细煤粉粒子团簇为对象,首先对其进行悬浮和释放迁移的实验研究,而后对团簇所受的光泳力、重力、浮力、曳力以及热泳力进行计算和分析.实验和计算的结果表明:强吸收性纳米粒子团簇在激光作用下产生的光泳力占主导作用;团簇能够被稳定地悬浮在反向传输的双贝塞尔光束形成的三维势阱中,通过调整悬浮的位置而达到与重力、浮力、曳力等的动态平衡;利用悬浮的相对不稳定度分析评价强吸收性粒子团簇的稳定性,超细煤粉粒子团簇的最小相对不稳定度可达0.075;通过对团簇释放后的高速图像进行分析,可获得团簇的迁移运动参数,从而测量出团簇所受的热泳力;对于等效粒径为13—21μm的超细煤粉粒子团簇,其热泳力量级为10-11—10-10N,随着团簇粒径的增大,热泳力线性增大,与理论计算结果趋势一致.通过利用激光对粒子进行悬浮和释放的方式为热泳力的测量和研究提供了一种新的研究思路,也为气体介质中粒子的控制和输运展现了一种新的操控手段.

关键词：激光悬浮光泳力热泳力强吸收性纳米团簇

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深空探测中考虑乘性噪声影响的自主导航滤波算法设计

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系统工程与电子技术 2024年

作者：卢山张世源侯月阳张晓彤李晴上海航天控制技术研究所上海市空间智能控制技术重点实验室

针对深空探测任务中航天器的状态估计问题，考虑到基于光学相机的自主导航系统在建立观测方程时所使用的坐标系转换矩阵含有星敏感器引入的测量噪声，该噪声与量测状态相互耦合，属于乘性噪声，建立了带有乘性噪声的光学自主导航系统模... 详细信息

针对深空探测任务中航天器的状态估计问题，考虑到基于光学相机的自主导航系统在建立观测方程时所使用的坐标系转换矩阵含有星敏感器引入的测量噪声，该噪声与量测状态相互耦合，属于乘性噪声，建立了带有乘性噪声的光学自主导航系统模型。针对系统存在乘性噪声时，仅适用于处理加性噪声的传统滤波器估计误差增大的问题，将乘性噪声矩阵引入高斯滤波算法的递推公式进行推导，并结合混合阶球面单形-径向容积卡尔曼滤波器（MSSRCKF）的数值积分方法，提出了混合阶容积-乘性卡尔曼滤波器（MC-MKF）。该滤波器能够对由星敏感器引入观测方程的高斯以及非高斯乘性噪声进行处理，在不增加计算复杂度的情况下提升滤波器的估计精度。最后，将MC-MKF应用于自主导航系统模型，并与MSSRCKF进行比较分析。仿真结果表明，当系统存在乘性噪声时，MC-MKF的估计精度明显优于MSSRCKF，且计算量与MSSRCKF基本一致。

关键词：深空探测光学自主导航乘性噪声非线性滤波

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遥感统计推断理论与应用初探

光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 891-900页

作者：朱渭宁浙江大学海洋学院东海实验室浙江舟山316021

提出一种新的介于遥感分类(定性分析)与遥感反演(定量分析)之间的遥感定性-定量分析方法,即遥感统计推断。遥感统计推断在理论上基于统计光学和概率分布变换,主要研究在一定区域范围内的地物参数的概率分布特征(如土壤的湿度、温度,水... 详细信息

提出一种新的介于遥感分类(定性分析)与遥感反演(定量分析)之间的遥感定性-定量分析方法,即遥感统计推断。遥感统计推断在理论上基于统计光学和概率分布变换,主要研究在一定区域范围内的地物参数的概率分布特征(如土壤的湿度、温度,水体盐度、叶绿素浓度等)如何改变和影响传感器所观测到的光学参数(如地表反射率、水体的遥感反射率等)的概率分布特征(称之为光谱概率分布),以及如何基于传感器观测到的光谱概率分布去反向推断地物参数在此区域内的统计分布特征,从而为刻画地物参数提供相应的定性与定量信息。相比于传统的遥感分类和反演,遥感统计推断的优点在于:(1)能够快速地获取地物参数的全局统计特征,如均值、方差、极值等等,而不需要反演分析每一个像素光谱,这一优点对于当前很多基于大数据、高分辨率的遥感应用尤为重要,因为有些应用部门的管理人员最感兴趣的往往是管理对象(如湖泊、水库、农田)的整体特征,他们并不需要知道在每一个像素处的地物参数的大小;(2)地物的光谱概率分布可以直接用于地物的分类研究,提供了一种有别于基于像素光谱签名特征的传统遥感分类的新分类方法,这种方法提供的是研究区域的整体分类(如一个湖泊的分类)而不是每个像素的分类(如水质的分类);(3)遥感统计推断可以为遥感反演建模提供辅助信息,基于这些信息调整反演模型的函数和/或参数,使得反演模型结果的统计特征与遥感统计推断的结果相匹配。该文简要介绍了遥感统计推断的一些基本概念、原理以及其相较于遥感分类和反演的优势、推断的适用对象和面向推断的遥感数据处理方法,分析了国内主要湖泊水体的光谱概率分布特征,并基于杭州西湖实地采测数据,提出了一种基于自展法(bootstrap-based)的用于推断关键统计分布参数(例如西湖悬浮颗粒浓度的平均值)的简易遥感统计推断方法。

关键词：遥感统计推断光谱概率分布统计光学水色遥感自展法

“双创”视阈下现代医学职业教育人才培养模式论述

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科学咨询(科技·管理) 2024年第5期 205-208页

作者：卢山四川大学华西医院乳腺疾病中心

本文以“双创”视阈为出发点，探讨了现代医学职业教育人才培养模式。首先，文章指出，现代医学职业教育应注重培养创新能力和创业精神，以适应社会发展的需求。其次，文章提出了一些具体的培养模式，如开设创新创业课程、建立创新实践... 详细信息

本文以“双创”视阈为出发点，探讨了现代医学职业教育人才培养模式。首先，文章指出，现代医学职业教育应注重培养创新能力和创业精神，以适应社会发展的需求。其次，文章提出了一些具体的培养模式，如开设创新创业课程、建立创新实践基地等。最后，文章强调了培养模式的重要性，只有通过创新的教育模式，才能培养出具有创新能力和创业精神的医学人才。

关键词：双创视域现代医学职业教育人才培养

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遇险记(组诗)

扬子江（诗刊） 2024年第4期 59-60页

作者：卢山不详