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气动折纸爬壁机器人的设计与性能分析

工程设计学报 2024年

作者：楚凯张宇王家梁周浩舒申胡俊峰江西理工大学机电工程学院

以硅胶、塑料板、塑料薄膜等柔性材料为主体的锚定-伸缩运动机制的折纸爬壁机器人，通过柔性材料的变形实现机器人在壁面的锚定和伸缩，在壁面上具有良好的柔顺性。但由于柔性材料刚度差和滞后性，伸缩结构通常表现出较小的作用力和较... 详细信息

以硅胶、塑料板、塑料薄膜等柔性材料为主体的锚定-伸缩运动机制的折纸爬壁机器人，通过柔性材料的变形实现机器人在壁面的锚定和伸缩，在壁面上具有良好的柔顺性。但由于柔性材料刚度差和滞后性，伸缩结构通常表现出较小的作用力和较不稳定的弹力，难以稳定储存和释放机械能，在壁面上存在爬行不稳定、不灵活的问题。针对问题，设计了一种在壁面上灵活爬行的折纸机器人。机器人由锚定模块和伸缩模块组成，锚定模块利用吸盘在负压状态下吸附，实现在墙壁上的锚定，伸缩模块采用kresling折纸和塑料薄膜封皮为主体的软连续体结构，实现伸展和收缩。通过实验测得机器人可在坡度为0°～90°之间实现以25～28 mm/s速度稳定爬行，对不同材料的壁面都具有良好的爬行适应性。实验结果表明，机器人不仅能够在不同坡度，不同材料的壁面上双向爬行，还能基于伸缩模块的柔顺性在壁面上灵活转弯。为折纸爬壁机器人的设计和研究提供一种新思路。

关键词：折纸机器人多功能运动软连续体结构 kresling折纸适应性

三浦折纸结构尺寸无关参数对其稳态特性影响研究

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工程设计学报 2024年

作者：王家梁舒申楚凯张宇周浩胡俊峰江西理工大学机电工程学院

双稳态折纸结构由于具有瞬变速、负刚度、可储能等特性，在解决实际工程问题与力学超材料的研究中具有广泛的应用前景，注意到目前双稳态折纸结构的构型设计与稳态特性调控多从折痕长度、内角等几何尺寸参数入手，但部分折纸结构的稳态... 详细信息

双稳态折纸结构由于具有瞬变速、负刚度、可储能等特性，在解决实际工程问题与力学超材料的研究中具有广泛的应用前景，注意到目前双稳态折纸结构的构型设计与稳态特性调控多从折痕长度、内角等几何尺寸参数入手，但部分折纸结构的稳态特性受几何设计参数影响很小，且在实际应用中对几何尺寸往往存在一定限制。受三浦折纸结构启发，基于势能方程分析了各参数对折纸结构势能壁垒的影响规律，阐明折展过程中初始折展角度对三浦折纸结构稳态特性影响最大，且由实验分析得出初始折展角度主要受折纸制成角度与预折叠角度等尺寸无关参数调控，并展示了调控折纸制成角度对失稳力、失稳时间等稳态特性的影响。最后以基于三浦折纸结构的浆式折纸机器人为例，在几何结构参数不变的情况下，通过更改折纸制成角度使得机器人的游动速度提升了70%。本研究为双稳态折纸结构的性能调控与实际应用提供了一种新思路。

关键词：折纸结构三浦折纸双稳态折纸机器人

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基于折纸的机器鱼的设计与性能分析

工程设计学报 2024年

作者：张宇楚凯舒申王家梁周浩胡俊峰江西理工大学机电工程学院

目前，以刚性材料为主体制作的刚性机器鱼在水中具有良好的控制精度和较快的游动速度，但由于刚性材料自身的刚度较高，通常无法很好适应水中的狭窄通道。为了解决机器鱼在面对部分狭窄通道无法通过的问题，将折纸结构应用在机器鱼的结... 详细信息

目前，以刚性材料为主体制作的刚性机器鱼在水中具有良好的控制精度和较快的游动速度，但由于刚性材料自身的刚度较高，通常无法很好适应水中的狭窄通道。为了解决机器鱼在面对部分狭窄通道无法通过的问题，将折纸结构应用在机器鱼的结构设计上，设计出一种可以在水中具有通过狭窄通道和良好的游动性能的软体机器鱼。机器鱼由头部、躯干和尾部组成，躯干部分采用Water Bomb折纸结构为主体，利用折纸结构的收缩和膨胀来实现机器鱼的躯干部分径向变化，尾部采用折纸驱动器的弯曲来实现机器鱼尾部的摆动，实现机器鱼的前行和转弯。通过实验测得机器鱼在水箱中的运动情况，游动速度最高为72.67 mm/s，最快的转向速度为10.67°/s，在最大负载为150g的负载下稳定运动。实验结果表明，机器鱼不仅可以在水面灵活运动，而且能够利用机器鱼的躯干部分折纸结构的折叠特性通过部分狭小的通道和障碍，为软体机器鱼的设计和研究提供了一种新思路。

关键词：折纸机器人软体折纸驱动器折纸结构

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基于视觉的软体机械臂几何参数测量方法

工程设计学报 2024年

作者：舒申王家梁胡俊峰张宇楚凯周浩蔡铭炜江西理工大学机电工程学院

由于软体机械臂固有的柔顺性与低刚度，在空间运动中展现出复杂的形态变化，现有测量方法难以满足这种复杂形态变化的软体机械臂的位姿测量。针对这一问题，本文提出了一种结合视觉技术和B样条曲线拟合的新方法，旨在准确测量软体机械... 详细信息

由于软体机械臂固有的柔顺性与低刚度，在空间运动中展现出复杂的形态变化，现有测量方法难以满足这种复杂形态变化的软体机械臂的位姿测量。针对这一问题，本文提出了一种结合视觉技术和B样条曲线拟合的新方法，旨在准确测量软体机械臂的位姿参数。该方法通过双目视觉系统提取软体机械臂中心骨架的三维信息，采用三次B样条曲线进行三维形状重构，进而获得软体机械臂的关键几何参数。为了验证方法的有效性，对平面圆弧状、空间S型弯曲型L型弯曲型的机械臂的几何参数进行测量，实验结果表明，平面运动的机械臂测量的平均弯曲曲率误差为0.198%，平均弯曲角度误差为0.156%，在空间运动机械臂的平均弯曲角度误差为1.335%。该测量方法能扩展为机械臂的动态测量，对视觉有遮挡的情况下均能准确地测量软体机械臂的几何参数。该方法为软体机械臂的参数测量提供一种新思路。

关键词：软体机械臂视觉 B样条曲线几何参数测量

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牡丹区医保服务温暖守护失能人员

牡丹区医保服务温暖守护失能人员

菏泽日报

作者：郜玉华楚凯李胜

本报讯（通讯员郜玉华楚凯李胜）“我有了长期护理险，家里基本上没啥负担了。”日前，牡丹区某食品厂退休职工武金（化名）说，“我一年只需缴纳40元，就能享受到每月1000多块钱的护理补贴。”据悉，今年73岁的武金因病卧床，生活... 详细信息

本报讯（通讯员郜玉华楚凯李胜）“我有了长期护理险，家里基本上没啥负担了。”日前，牡丹区某食品厂退休职工武金（化名）说，“我一年只需缴纳40元，就能享受到每月1000多块钱的护理补贴。”据悉，今年73岁的武金因病卧床，生活不能自理，在牡丹区医保局工作人员的指......

关键词：牡丹区长期护理保险医疗护理长期护理险

来源： cnki报纸评论

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牡丹区医疗保险参保扩面项目获评全省先进

牡丹区医疗保险参保扩面项目获评全省先进

内蒙古乌努格吐山斑岩铜钼矿床成矿流体演化——基于短波红外光谱、云母成分和石英流体包裹体研究

菏泽日报

作者：郜玉华楚凯李若生

本报讯（通讯员郜玉华楚凯记者李若生）近日，2023年全省医保经办服务“揭榜挂帅”项目验收结果出炉，牡丹区参保扩面项目顺利通过“揭榜挂帅”项目验收，被评为全省医疗保险参保扩面先进典型。为做好参保扩面工作，牡丹区医保局... 详细信息

本报讯（通讯员郜玉华楚凯记者李若生）近日，2023年全省医保经办服务“揭榜挂帅”项目验收结果出炉，牡丹区参保扩面项目顺利通过“揭榜挂帅”项目验收，被评为全省医疗保险参保扩面先进典型。为做好参保扩面工作，牡丹区医保局将关口前移，瞄准参保扩面关键人群，深入......

关键词：牡丹区医疗保险

来源： cnki报纸评论

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岩石学报 2023年第11期39卷 3461-3478页

作者：楚翔凯申萍李昌昊林强中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究院重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国黄金集团内蒙古矿业有限公司满洲里021400

内蒙古乌努格吐山斑岩铜钼矿床是中国东北地区最大的斑岩矿床之一,发育显著的石英-绢云母化蚀变,对早期的钾硅化蚀变有强烈的叠加改造,模糊了各蚀变的分带特征和不同矿化之间的关系,复杂的流体改造阻碍了精细热液演化过程的重建。本文... 详细信息

内蒙古乌努格吐山斑岩铜钼矿床是中国东北地区最大的斑岩矿床之一,发育显著的石英-绢云母化蚀变,对早期的钾硅化蚀变有强烈的叠加改造,模糊了各蚀变的分带特征和不同矿化之间的关系,复杂的流体改造阻碍了精细热液演化过程的重建。本文以白云母为研究对象,在细致的显微镜、扫描电镜分析确定云母的形态特征以及矿物共生组合等基础上,利用电子探针(EPMA)、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)以及短波红外光谱(SWIR)分析手段,详细揭示不同阶段、不同产状白云母的成分差异,探讨了其对矿床热液演化以及成矿机制的指示意义。结果显示,乌山斑岩矿床的白云母由白云母端员及少量钠云母、绿鳞石、伊利石端员组成。与辉钼矿有关的云母更富集Al、K、Sr、Ba,且Al-OH特征波长在2197~2203nm之间。与黄铜矿有关的云母具有更高的Si、Ti、Fe、Mn、Mg、Cu、Zn、Sn、W等元素含量,Al-OH特征波长在2200~2206nm之间。氧化环境下形成的云母更富集Sc、V、W。乌山斑岩矿床的白云母在2200nm处吸收峰位置的波长偏移与距离成矿中心的远近及矿化类型有关,特征波长<2203nm则指示钼矿化,并且靠近成矿中心,因此可以利用SWIR特征圈定热液活动区域,确定矿化类型,指导找矿勘查工作。石英流体包裹体测温证据、白云母成分等信息,暗示铜沉淀阶段存在其他流体补充注入。综上所述,白云母作为常见的蚀变、热液矿物,对研究成矿流体演化及矿床勘查评价具有重要的科学意义。

关键词：乌努格吐山斑岩铜钼矿床云母成分流体演化矿化过程

考虑制动能量回收的分布式驱动电动汽车动力学控制

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考虑制动能量回收的分布式驱动电动汽车动力学控制

作者：楚凯吉林大学

学位级别：硕士

进入二十一世纪以来,汽车产业发展迅猛,同时伴随着化石能源危机,世界各国造车新势力以及传统车企都开始向汽车的电动化转型,发展电动汽车成为了新趋势。电动汽车在节能、可控性等方面都有着比传统燃油车明显的优势,因此电动汽车为节能... 详细信息

进入二十一世纪以来,汽车产业发展迅猛,同时伴随着化石能源危机,世界各国造车新势力以及传统车企都开始向汽车的电动化转型,发展电动汽车成为了新趋势。电动汽车在节能、可控性等方面都有着比传统燃油车明显的优势,因此电动汽车为节能控制和操纵稳定性方面提供了新的可能。分布式驱动电动汽车通过轮毂电机进行驱动,具有可控自由度高、响应迅速、传动效率较高等优点。电动汽车的续航里程问题是目前大家关心的问题之一,传统汽车没有储能装置,通过摩擦制动将车辆动能转化成热能耗散掉,而分布式驱动电动汽车可以通过制动能量回收的方式将制动能量存储起来,增加车辆的行驶里程,因此利用好这一特性并处理好电液复合制动这一核心问题是本文研究的关键。另外车辆稳定性控制方面,传统车辆电子稳定系统（ESP）是继车辆防抱死控制（ABS）之后又一大进步,其通过发动机降扭或者调节每个车轮的制动液压力来控制车轮滑转还可以产生附加横摆力矩保持车辆稳定性,但是该控制方式是以损失车辆动力为代价,并且液压响应相对较慢,不符合驾驶员期望。基于配备Booster的轮毂电机驱动电动汽车实现车辆制动能量回收以及车辆稳定性控制,针对以上问题本文所具体研究如下:第一,设计了基于Booster电子助力制动器的电液复合制动策略,建立电机、电池、液压系统等模型,能够实现常规工况下的车辆制动力分配,通过不同制动强度的仿真验证制动能量回收算法的有效性。第二,建立了车辆动力学的三自由度车辆模型,为车辆速度估计和控制算法的开发提供了理论参考。设计了非线性车辆速度观测器,结合Uni-Tire轮胎模型以三自由度车辆模型为基础,轮胎力作为状态反馈,对车速在常规工况和极限工况下进行较准确的估计。另外开发基于该估计车速的PI控制器设计,实现低附着工况下以轮毂电机作为执行器的防抱死控制,并在低附着单一路面和对接路面进行了仿真验证。第三,采用分层控制的方式,开发用于提升操纵稳定性控制的力矩矢量控制（Torque Vector Contol,TVC）,将车辆看成二阶控制系统模型,在仿真环境中通过方向盘角阶跃试验对车辆固有特性进行参数辨识。车辆的上层控制器结合车辆实时状态进行横摆力矩的决策,本文探讨并详细推导了一阶滑模（First-Order-Sliding-Mode,FOSM）控制、二阶滑模控制（Second-Order-Sliding-Mode,SOSM）、二阶自适应滑模（Adaptive-Second-OrderSliding-Mode,ASOSM）控制决策车辆所需横摆力矩,并通过仿真对这三种控制进行有效性和优缺点分析。第四,对低附着转弯工况下的车辆状态进行了详细分析,该特殊工况下的不稳定主要是由于上层控制的决策力矩冲突造成,所以通过合理的设计下层力矩分配控制器用来协调防抱死控制和力矩矢量控制的力矩冲突问题,能够更好的在车辆制动性能和稳定性中间找到平衡点。最后,基于装配有Booster的轮毂驱动试验车辆进行制动能量回收策略和车辆状态观测器的验证,通过Booster特性试验、不同制动强度的制动试验,结果表明,制动能量回收策能够较平顺的进行各种条件下电液制动的切换,专业驾驶员踏板感觉良好,并且通过转毂试验台验证了节能效果。

关键词：轮毂驱动制动能量回收速度估计力矩矢量控制协同控制

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海峡两岸学校体育法规比较研究

海峡两岸学校体育法规比较研究

作者：楚凯南京师范大学

学位级别：硕士

在“依法治国”的大背景下,“依法治教”“依法治体”的发展也逐渐深入,良好的法律法规体系对于保障学校体育的发展至关重要。中国大陆与台湾地区的学校体育法律法规体系的构建经历了长期的发展,由于社会历史的原因而不尽相同。中国台... 详细信息

在“依法治国”的大背景下,“依法治教”“依法治体”的发展也逐渐深入,良好的法律法规体系对于保障学校体育的发展至关重要。中国大陆与台湾地区的学校体育法律法规体系的构建经历了长期的发展,由于社会历史的原因而不尽相同。中国台湾地区比较重视教育法制,作为教育一部分的学校体育相关法律法规.经历了不断地发展与修正。现行《高级中等以下及专科五年制前三年学校体育实施办法》(原《各级学校体育实施办法》,以下简称《办法》),至2018年已历经五次修订。中国大陆《学校体育工作条例》(以下简称《条例》)自颁布以来仅做了一次简单的修改。当前我国正处在一个政治、经济不断变革、发展的时期,学校体育在几十年的发展中也出现了许多新的问题,在这样的背景下,作为中国学校体育工作专门法规的《条例》内容与社会现实相脱节,必然要进行一定的修改。台湾地区《办法》经过五次修订,针对社会变化进行不断的调适,内容日趋完善,尤其是在政策法定化、特殊群体的关照、学校体育安全的预防等方面则值得我们深入学习与探究。《条例》与《办法》对两岸各自的学校体育工作的开展具有纲领性的意义,因此,本文主要将研究对象聚焦在中国大陆《条例》与台湾地区《办法》上,从两岸学校体育法规的发展入手,主要对《条例》与《办法》的立法与修订、主要内容两个维度进行比较,通过对两部法规的比较,找出异同点,并分析产生异同背后两岸社会及观念的异同,进而提出建议,以期能为《条例》的修改起到抛砖引玉之功用。本文主要运用文献资料法、比较研究法、文本分析法。通过对海峡两岸学校体育法规发展脉络的梳理以及《条例》与《办法》的两个维度的比较,得出以下结论。第一,在两岸学校体育法规的发展上,两岸学校体育法规的发展都经历了不同的历史阶段,同时学校体育法规体系都逐渐趋于完善,其中《条例》与《办法》是两岸学校体育工作的专门法规;第二,在《办法》和《条例》的立法和修法上,两个法规的制定都发生在各自的社会变革时期,但台湾地区更注重对《办法》的及时修订;第三,在内容方面,两部法规在学校体育的教学、课外体育活动、课余体育训练与竞赛、体育教师等方面均有相同与不同之处,同时,《条例》关注学校体育场地设施的建设问题,这是《办法》中没有的。《办法》则对学校体育安全事故的预防有所关照;第四,造成这样的不同与两岸立法观念、社会观念、学校法定地位以及人口基数是分不开的。通过《条例》与《办法》的比较,发现《条例》在修订的及时性、内容的可操作性、内容的完整程度上仍然存在一些问题,本文认为我们应该从学校体育的现实状况出发,对《条例》进行必要的调整并提出修改意见:(1)转变立法观念,注重政策的法定化;(2)增强《条例》的可操作性,根据实际情况及时修改;(3)重视弱势群体的权利保障;(4)增设学校体育安全相关内容

关键词：《学校体育工作条例》学校体育法规海峡两岸