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浮动基多机器人协调吊运系统工作空间与稳定性分析

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浮动基多机器人协调吊运系统工作空间与稳定性分析

作者：李竞航兰州交通大学

学位级别：硕士

随着海洋工程的发展,海上作业对吊运设备负载能力、工作精度、效率和安全性等方面的要求也日益增长。浮动基多机器人协调吊运系统将绳牵引并联吊运系统和浮动基机械臂结合,形成了一种新型的多机器人系统,该系统具备承载能力强、工作空... 详细信息

随着海洋工程的发展,海上作业对吊运设备负载能力、工作精度、效率和安全性等方面的要求也日益增长。浮动基多机器人协调吊运系统将绳牵引并联吊运系统和浮动基机械臂结合,形成了一种新型的多机器人系统,该系统具备承载能力强、工作空间大和可重构性等特点,这些特点使得该系统具有较高的应用价值和研究价值。由于浮动基多机器人协调吊运系统同时具备绳牵引机器人的柔性,绳索单向拉力特性以及基座的浮动特性,因此有很大的理论研究意义。本文首先确定了3绳索浮动基多机器人协调吊运系统的空间结构并建立了各坐标系,以空间结构为基础使用牛顿-欧拉动力学方程建立绳牵引并联吊运系统的动力学方程。使用刚体动力学建立浮动基座的动力学方程,再根据空间坐标系的转换关系将绳牵引并联吊运系统和浮动基座的动力学方程联合,得到了系统整体的动力学方程组。根据动力学方程组,提出了包含动力学的正运动学问题以及约束条件。然后采用trust-region dogleg算法求解动力学方程组,并以此为基础先使用传统蒙特卡洛算法求解工作空间,再针对传统蒙特卡洛算法求解该系统工作空间时出现的边界不清晰和效率低等缺陷,对一种改进蒙特卡洛算法进行了优化,给出优化的改进蒙特卡洛算法的具体步骤。对三种驱动方式下系统的动力学工作空间和静平衡工作空间同时使用传统蒙特卡洛算法和改进蒙特卡洛算法进行了仿真分析,仿真结果证明改进算法较传统算法有更高的计算效率,三种驱动方式下动力学工作空间体积均大于静平衡工作空间。随后用四弹簧模型代替绳索进行简化,分析了绳牵引并联吊运系统的刚度矩阵,并与浮动基刚度矩阵作为串联关系建立了系统的刚度矩阵,在对系统刚度矩阵进行无量纲化处理后,使用无量纲的刚度矩阵计算了系统的刚度系数。通过对力位姿混合稳定度评价方法进行优化并添加刚度因子,提出力位姿-刚度稳定度评价方法来定量地评价系统的稳定度。在工作空间计算结果的基础上,通过设定稳定度限制值来定义稳定工作空间,得到了三种驱动下系统的动力学稳定工作空间和静平衡稳定工作空间,绘制了稳定度在两种工作空间中的等值线图,分析了稳定度在工作空间中的分布情况。上述研究可以作为该系统后续的轨迹规划和控制系统设计等研究内容的基础,也为多机器人协调吊运系统提出了新的应用场景和研究方向。

关键词：浮式机器人多机器人系统工作空间稳定性

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绳索驱动下肢训练机器人系统运动稳定性分析

哈尔滨工程大学学报 2024年第6期45卷 1135-1143页

作者：王砚麟安宗文黄华马强王克义李竞航王燕卓兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州750030 哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对绳索驱动下肢训练机器人的稳定性问题,本文建立了绳索驱动下肢训练机器人的运动学和动力学模型,给出了绳索拉力优化解的计算表达式,并推导获得了机器人的系统刚度解析表达式。考虑不同训练对象承受运动强度的能力不同,定义了速度影... 详细信息

针对绳索驱动下肢训练机器人的稳定性问题,本文建立了绳索驱动下肢训练机器人的运动学和动力学模型,给出了绳索拉力优化解的计算表达式,并推导获得了机器人的系统刚度解析表达式。考虑不同训练对象承受运动强度的能力不同,定义了速度影响函数。综合考虑绳索拉力、系统刚度和速度影响函数等因素定义了机器人系统的运动稳定性评价指标,并通过稳定工作空间、抗干扰稳定工作空间和不同训练轨迹的实例计算明确了机器人工作空间内中上部区域的运动稳定性能更好,为运动支链中的过轮运动规划和训练任务规划提供了理论依据。

关键词：绳索驱动机器人下肢训练机器人绳索拉力优化系统刚度运动稳定性运动学动力学速度影响函数稳定工作空间

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FT1500A主板上电时序控制的设计与实现

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微型机与应用 2017年第22期36卷 37-40,44页

作者：马强李竞航王建民杨少英华北计算机系统工程研究所北京100083 六所智达(北京)科技有限公司北京100083

研究了一种基于国产处理器FT1500A的主板的上电时序控制方法。硬件部分采用Altera可编程逻辑控制器EPM240作为控制单元,采用电源模块LTM4627实现电源的使能控制与稳定检测;软件部分在Quartus平台上使用VHDL语言,利用统计可编程逻辑控制... 详细信息

研究了一种基于国产处理器FT1500A的主板的上电时序控制方法。硬件部分采用Altera可编程逻辑控制器EPM240作为控制单元,采用电源模块LTM4627实现电源的使能控制与稳定检测;软件部分在Quartus平台上使用VHDL语言,利用统计可编程逻辑控制器的时钟脉冲的方式实现了延时控制,利用控制器内部的逻辑单元实现了电源模块的使能控制。最后利用示波器的单次触发功能验证了设计的正确性和可靠性。

关键词：主板上电时序 FT1500A 可编程逻辑控制器 VHDL语言

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生物3D打印技术及组织工程应用研究进展

电加工与模具 2023年第1期 1-8页

作者：饶玮祎杨长明李竞航崔镇华周德志林峰欧阳礼亮清华大学机械工程系北京100084

生物3D打印技术基于增材制造思想,有望实现细胞、生物材料等生命物质的自由成形,构建具有仿生天然组织复杂性和异质性的三维组织结构。经过近20年发展,生物3D打印已成为组织工程的主流技术之一,应用于多种组织的构建。综述了生物3D打印... 详细信息

生物3D打印技术基于增材制造思想,有望实现细胞、生物材料等生命物质的自由成形,构建具有仿生天然组织复杂性和异质性的三维组织结构。经过近20年发展,生物3D打印已成为组织工程的主流技术之一,应用于多种组织的构建。综述了生物3D打印的基本技术类型及其在不同组织上的应用现状。

关键词：生物3D打印增材制造组织工程再生医学

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基于多色域特征与物理模型的水下图像增强

智能系统学报 2025年

作者：张瑞航林森沈阳理工大学自动化与电气工程学院

水下智能机器人在探测海洋信息时易受悬浮颗粒和光衰减现象的干扰，导致视觉图像退化，造成色彩扭曲、细节模糊等现象。针对上述问题，提出基于多色域特征与物理模型的水下图像增强。首先，设计多色域特征聚合网络，旨在利用不同色域空... 详细信息

水下智能机器人在探测海洋信息时易受悬浮颗粒和光衰减现象的干扰，导致视觉图像退化，造成色彩扭曲、细节模糊等现象。针对上述问题，提出基于多色域特征与物理模型的水下图像增强。首先，设计多色域特征聚合网络，旨在利用不同色域空间提供的信息帮助图像颜色恢复。其次，为获取到更真实的视觉效果，对白平衡算法进行推广，并将深度学习算法与水下光学成像模型结合，以数据驱动的方式求解清晰图像。最后，提出多色域轮换模式对网络进行训练，在不同色域空间中搜索最优解。实验证明，该方法在色彩平衡、细节恢复方面效果显著，相比经典算法与前沿算法更具优势，在特征点匹配与显著性检验任务中满足水下智能机器人视觉系统对图像清晰度的要求。

关键词：水下图像增强成像模型深度学习多色域空间特征聚合轮换训练算法推广卷积神经网络

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高管校友关系与企业ESG表现

会计之友 2025年第2期 45-54页

作者：颜敏刘熙航郑州航空工业管理学院商学院

基于2010—2022年全部A股上市公司数据,实证检验了高管校友关系这一非正式制度与企业ESG表现的关系。研究发现,高管校友关系有助于提升企业ESG表现,经稳健性检验后结论依旧成立。机制检验表明,内部控制水平和绿色创新能力在高管校友关... 详细信息

基于2010—2022年全部A股上市公司数据,实证检验了高管校友关系这一非正式制度与企业ESG表现的关系。研究发现,高管校友关系有助于提升企业ESG表现,经稳健性检验后结论依旧成立。机制检验表明,内部控制水平和绿色创新能力在高管校友关系提升企业ESG表现中发挥了部分中介效应。进一步分析发现,媒体关注度和董事会监督正向调节了高管校友关系对企业ESG表现的提升作用,同时在非国有企业、高信息披露透明度及有高水平院校教育经历的组别中高管校友关系对企业ESG表现的促进作用更显著。文章从校友关系视角丰富了社会关系对企业ESG表现的研究,为企业充分利用社会关系实现可持续发展提供了重要的实践启示。

关键词：校友关系 ESG表现内部控制水平绿色创新能力

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边云环境中基于深度强化学习的任务卸载和资源分配方法

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计算机应用研究 2025年

作者：何达航王昱左利云广东石油化工学院计算机学院广东石油化工学院网络与教育信息技术中心

边缘计算允许物联网设备卸载任务到边云环境中执行，以满足任务对资源的需求。由于边云环境的高度随机性和动态性，启发式算法和基于Q表格的强化学习算法难以实现异构任务的高效卸载决策，因此提出了一个新颖的竞争和双深度Q网络(novel ... 详细信息

边缘计算允许物联网设备卸载任务到边云环境中执行，以满足任务对资源的需求。由于边云环境的高度随机性和动态性，启发式算法和基于Q表格的强化学习算法难以实现异构任务的高效卸载决策，因此提出了一个新颖的竞争和双深度Q网络(novel dueling and double deep Q network,ND3QN)的深度强化学习算法，用于任务高效卸载和资源分配。ND3QN联合优化任务完成时间和费用，并创新地构建了包含环境动态信息的状态；设计了能有效指导算法训练的奖励函数；实现了细粒度卸载，即任务卸载到服务器的虚拟机。实验结果表明，ND3QN在不同探索率和学习率下的收敛速度和收敛值存在明显差异，且在任务丢弃率、完成时间和费用等方面优于基线算法；消融实验证明了状态和奖励函数改进的有效性。因此，ND3QN可有效提升边云环境中的任务卸载和资源分配效率。

关键词：深度强化学习边缘计算任务卸载资源分配深度Q网络

面向直拉法的不规则晶棒截面尺寸在线检测方法研究

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激光与光电子学进展 2025年

作者：杜洋陈松航王森林陈豪福建师范大学计算机与网络空间安全学院中国科学院福建物质结构研究所中国科学院大学福建学院

在使用直拉法生长晶体过程中，等径生长对晶体质量至关重要，目前主要依赖人工目视，存在主观性强和精度低等问题。为此，本文提出一种基于图像监控的不规则晶棒截面尺寸在线检测方法：首先，对实时采集的晶体生长监控数据转换为图像序... 详细信息

在使用直拉法生长晶体过程中，等径生长对晶体质量至关重要，目前主要依赖人工目视，存在主观性强和精度低等问题。为此，本文提出一种基于图像监控的不规则晶棒截面尺寸在线检测方法：首先，对实时采集的晶体生长监控数据转换为图像序列并进行去噪、提高对比度等预处理；然后，利用加权像素值和梯度确定晶棒边缘，以不同方向记录的半径序列的相似性作为待定中心点的适应度值，并应用灰狼优化算法搜索截面中心点；最后，绘制截面形状，结合相机标定将像素尺寸换算为物理尺寸，实现晶棒截面尺寸在线检测。以掺钕钒酸钇(Nd:YVO4)晶体为例的实验结果表明，该方法在晶棒截面长、短轴方向尺寸检测的平均绝对误差可达0.3mm和0.1mm，平均检测时间为1.07s，能够辅助甚至替代人工费时费力的晶体生长监控。

关键词：直拉法半径序列在线检测灰狼优化算法 Nd:YVO4晶体

基于“痞坚之处，必有伏阳”理论探讨非小细胞肺癌术后复发转移的防治

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北京中医药大学学报 2025年

作者：李经蕾胡帅航侯炜中国中医科学院广安门医院

非小细胞肺癌术后辅助治疗后的患者出现局部复发和远处转移一直是临床的痛点和难点。中医药在防治肺癌术后复发转移方面优势明显。中医学认为“痞坚之处，必有伏阳”，与非小细胞肺癌术后复发转移有着重大的关联性。“痞坚”与肺部肿物... 详细信息

非小细胞肺癌术后辅助治疗后的患者出现局部复发和远处转移一直是临床的痛点和难点。中医药在防治肺癌术后复发转移方面优势明显。中医学认为“痞坚之处，必有伏阳”，与非小细胞肺癌术后复发转移有着重大的关联性。“痞坚”与肺部肿物盘根错节，质硬如岩及生长过程中常引发疼痛的病理特点相符合；“伏阳”即由潜伏邪气闭阻等因素引起病理之阳郁结不散的状态。非小细胞肺癌术后患者，虽然“痞坚”被切除，但潜伏在机体的虚、郁、瘀、毒之邪近似“伏阳”状态，这为术后复发转移新“痞坚”的形成创造了病态微环境。本文发挥“痞坚之处，必有伏阳”理论，进一步引申“痞坚”与“伏阳”的内涵，结合团队临证经验，提出以扶正培本、活血化瘀、解毒抗癌改善患者免疫、缺氧、炎症等病态微环境，圆机活法防治术后复发转移，进一步丰富了肺癌术后复发转移的防治策略。

关键词：非小细胞肺癌复发转移痞坚伏阳手术