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独轮机器人机械本体机构研制

独轮机器人机械本体机构研制

作者：胡攀辉哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

机器人的本体机构是机器人系统的基础，是进行各种实验研究及实际应用的有效实体。独轮机器人是一种静态不稳定的自平衡机器人，是一个具有多变量、欠驱动、强耦合、非线性等特点的非完整系统，其动力学方程非常复杂，其控制算法的设计... 详细信息

机器人的本体机构是机器人系统的基础，是进行各种实验研究及实际应用的有效实体。独轮机器人是一种静态不稳定的自平衡机器人，是一个具有多变量、欠驱动、强耦合、非线性等特点的非完整系统，其动力学方程非常复杂，其控制算法的设计一直是研究领域的一大难题。独轮机器人的本体机构对其控制系统的设计有很大的影响，为了简化控制系统设计的复杂度，研制一个合理且优化的独轮机器人本体机构是非常重要的。本文基于垂直转子结构的独轮机器人模型，研制了能实现转向运动的六自由度独轮机器人的本体机构，为后期姿态稳定控制实验奠定了基础。通过分析六自由度独轮机器人的运动规律，建立了其理想动力学模型，并采用凯恩方法求出了独轮机器人的动力学方程。利用状态空间模型来表述独轮机器人的动力学方程，在机器人平衡位置处将状态空间模型线性化，并基于极点配置方法设计了独轮机器人的状态反馈控制算法。依据所设计的独轮机器人的状态反馈控制算法，采用MATLAB软件对独轮机器人的结构参数进行仿真分析，并结合机器人实际运动要求，确定了各结构参数的初始取值范围。依据各结构参数的初始取值范围，采用Pro/E软件建立了独轮机器人的三维模型，研制出了具有转向功能的独轮机器人机械本体机构，并详细介绍了各部分的功能和设计细节，加工装配出了独轮机器人机械实体。利用ADAMS软件对独轮机器人虚拟样机进行了动态平衡、抵抗干扰和转向运动仿真分析，验证了独轮机器人机构设计的合理性。同时，进行了侧平衡实验，验证了控制算法的可行性。

关键词：独轮机器人转向运动动力学方程仿真分析本体机构

基于BIM与AR的施工现场应用模块集成研究

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基于BIM与AR的施工现场应用模块集成研究

作者：胡攀辉重庆大学

学位级别：硕士

建筑施工是一个典型的科技水平低、粗放、高能耗的行业,亟需利用新兴的信息技术对传统的建筑施工行业进行改造、升级。近年来,随着BIM技术的快速发展及其在工程建设行业中的应用不断被挖掘,其价值与潜力是有目共睹的。尽管基于BIM的4D... 详细信息

建筑施工是一个典型的科技水平低、粗放、高能耗的行业,亟需利用新兴的信息技术对传统的建筑施工行业进行改造、升级。近年来,随着BIM技术的快速发展及其在工程建设行业中的应用不断被挖掘,其价值与潜力是有目共睹的。尽管基于BIM的4D进度控制、5D进度成本控制在项目管理中的应用进一步拓宽了BIM模型信息的共享,但BIM在施工阶段的应用仍然存在很大的挑战。建筑施工是一个高度动态的过程,施工现场环境的复杂多变,使得施工项目管理变得极其复杂。目前施工阶段并没有充分发挥BIM技术的优势和价值,BIM模型不仅需要在施工前建立和模拟分析,更多需要在施工过程中持续使用。基于此,本文引入AR这项新兴技术,提出基于BIM与AR技术的施工现场应用模块,以期最大化BIM技术在施工现场应用中的价值。AR技术可以在真实环境中无缝融合虚拟场景,并进行实时交互,与BIM技术结合能够充分发挥两者的优势。本文提出的应用模块包含施工前计划模块、施工前教育培训模块、施工中现场指导模块、施工后检查模块四个子模块。首先分析了各模块应用时所需要的模型和信息,对应用模型进行深入的研究;然后对BIM与AR结合在施工现场的应用进行研究;在此基础上,对应用模块集成系统的总体架构和界面进行设计并详细阐述了实现流程;再通过功能测试、对比实验和问卷相结合的方法,验证了应用模块的可行性和有效性;最后,对整个研究进行总结,并分析存在的不足之处及进一步的研究思路,为后续研究提供参考的方向。

关键词：建筑信息模型增强现实施工现场应用模块集成设计

基于空气纤维膜的模块化制氮充氮设备设计与应用

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机床与液压 2023年第24期51卷 102-108页

作者：张君天胡攀辉安志恒张国军王世超张大伟于鑫上海航天精密机械研究所上海201600

氮气因化学性质稳定,常作为现代导弹贮运发射箱(筒)内部的保护气,为箱(筒)内产品提供温度干燥的气氛环境。目前,列装部队常采用标准氮气瓶直接充装,但在战术阵地等交通受限的边远地区,不具备氮气瓶充装条件。基于上述需求,设计一种模块... 详细信息

氮气因化学性质稳定,常作为现代导弹贮运发射箱(筒)内部的保护气,为箱(筒)内产品提供温度干燥的气氛环境。目前,列装部队常采用标准氮气瓶直接充装,但在战术阵地等交通受限的边远地区,不具备氮气瓶充装条件。基于上述需求,设计一种模块化制氮充氮设备。该设备采用中空纤维膜渗透原理制备氮气,所制备氮气纯度大于99.95%,露点小于-60℃,优于标准氮气瓶。该设备各项制氮指标均优于标准要求,能够满足贮运发射筒氮气充填的需要。

关键词：制氮设备贮运发射筒中空纤维膜

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基于双向思维培养的中学生物学教学实践探索

生物学教学 2024年第6期49卷 19-21页

作者：胡攀广东省广州市西关外国语学校广州510176

就课堂教学中培养学生的正向和逆向双向思维、聚合和发散双向思维、纵向和横向双向思维的策略做了具体的阐述,旨在通过提升学生双向思维能力,使其主动分析、思考和解决各种生物学问题,进而成为生物学知识的探知者。

关键词：双向思维核心素养高中生物学

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故障诊断在汽车发动机机械系统中的应用

中国设备工程 2023年第23期 181-183页

作者：李梦仁胡攀辉颜士肖高峰黄勇波上海航天精密机械研究所上海201600

汽车的发动机的安全稳定运行对于用户的使用体验联系密切。精确地了解发动机系统中易出现故障的原因,通过不同的手段对故障进行检测和诊断,建立发动机故障诊断的专家系统,并且结合快速发展的互联网技术,实现实时监测,故障预警,能够有效... 详细信息

汽车的发动机的安全稳定运行对于用户的使用体验联系密切。精确地了解发动机系统中易出现故障的原因,通过不同的手段对故障进行检测和诊断,建立发动机故障诊断的专家系统,并且结合快速发展的互联网技术,实现实时监测,故障预警,能够有效地降低发动机的故障诊断和维修的难度,提高发动机的维修效率,提高用户的用车体验。

关键词：汽车发动机机械故障检测技术故障诊断

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面向片上信息处理的集成拓扑光子器件研究进展

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光学学报 2024年

作者：胡攀孙璐王洪炜张永苏翼凯上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室电子工程系

集成拓扑光子器件以光为信息载体，为光的传播过程提供拓扑保护，在下一代面向片上信息处理的光子芯片中具有巨大的应用潜力。通过引入拓扑的概念，集成光子系统得以拥有全新的特性，包括单向传播的边界态以及对结构缺陷免疫等拓扑属性... 详细信息

集成拓扑光子器件以光为信息载体，为光的传播过程提供拓扑保护，在下一代面向片上信息处理的光子芯片中具有巨大的应用潜力。通过引入拓扑的概念，集成光子系统得以拥有全新的特性，包括单向传播的边界态以及对结构缺陷免疫等拓扑属性。随着对拓扑光子学理论的深入研究，许多基于拓扑光子学原理的器件被提出和验证，展示了其在构建高性能光信息处理芯片方面的广阔前景。本文详细介绍了集成拓扑光子器件的研究进展。首先，从不同的拓扑相或拓扑机制出发，介绍了一维、二维的拓扑光子集成器件及其在片上光信息处理中的应用。而后，进一步对非厄米、合成维度、非线性以及连续谱束缚态中的拓扑现象及集成光子器件开展讨论。最后，对集成拓扑光子器件面临的问题和发展趋势进行了总结和展望。

关键词：拓扑光子学拓扑相拓扑边界态集成光子器件

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基于BIM与AR的施工指导应用与评价

施工技术 2015年第6期44卷 54-58页

作者：王廷魁胡攀辉重庆大学建设管理与房地产学院重庆400045 重庆大学BIM研究中心重庆400045

通过对施工实践的分析,阐述了BIM与AR结合在施工指导中的应用优势,提出了基于BIM与AR的施工指导运用方案,并阐述了实现流程,然后运用定量和定性分析对其指导的效果进行了评价。试验结果表明,与常规图纸指导相比,基于BIM与AR的施工指导... 详细信息

通过对施工实践的分析,阐述了BIM与AR结合在施工指导中的应用优势,提出了基于BIM与AR的施工指导运用方案,并阐述了实现流程,然后运用定量和定性分析对其指导的效果进行了评价。试验结果表明,与常规图纸指导相比,基于BIM与AR的施工指导能够更准确、更高效地完成任务,而且任务负荷更小,有助于提高行业的生产效率。

关键词：信息化建筑信息模型增强现实施工指导评价

基于PPP模式的我国大型体育场馆运营产权配置研究

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建筑经济 2014年第6期35卷 100-103页

作者：叶晓甦王志美胡攀辉重庆大学建设管理与房地产学院重庆400045

基于运用公私合作经营模式(即PPP模式,Public-Private Partnerships),分析体育场馆产权与产权配置,提出我国体育场馆运营产权配置结构和内容,构建了公私双方通过签订特许协议时初始产权分配和特许经营期再分配两个过程,从而促进我国大... 详细信息

基于运用公私合作经营模式(即PPP模式,Public-Private Partnerships),分析体育场馆产权与产权配置,提出我国体育场馆运营产权配置结构和内容,构建了公私双方通过签订特许协议时初始产权分配和特许经营期再分配两个过程,从而促进我国大型体育场馆更好地发挥公益作用和改善经营管理。

关键词： PPP 大型体育场馆运营产权配置

磁控溅射镀铝AZ31镁合金等离子体电解氧化揭示的放电通道结构及其腐蚀行为

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第1期34卷 139-156页

作者：胡攀峰魏兵剑程昱琳程英亮湖南大学材料科学与工程学院长沙410082

在硅酸盐-六偏磷酸盐电解液中对覆盖薄磁控溅射铝层的AZ31镁合金进行等离子体电解氧化(PEO),以研究PEO机理并提高合金的耐腐蚀性。使用SEM和EDS检测涂层形貌并追踪涂层中Mg和Al元素的分布。新的涂层主要在靠近涂层/金属基体界面的放电... 详细信息

在硅酸盐-六偏磷酸盐电解液中对覆盖薄磁控溅射铝层的AZ31镁合金进行等离子体电解氧化(PEO),以研究PEO机理并提高合金的耐腐蚀性。使用SEM和EDS检测涂层形貌并追踪涂层中Mg和Al元素的分布。新的涂层主要在靠近涂层/金属基体界面的放电通道下部形成。在放电通道上部先前形成的氧化物大部分以固态形式保留在原先的位置,只有少部分熔融氧化物通过涂层的微孔流出,到达表层。阴离子可以通过涂层充满电解液的孔传输,自由地进入涂层的最深部位。在3.5%NaCl (质量分数)中进行开路电位、极化曲线和EIS测试。结果表明,致密的磁控溅射Al层可以显着提高AZ31镁合金的耐腐蚀性,其耐腐蚀性甚至优于PEO处理后的样品。

关键词： AZ31镁合金磁控溅射Al层等离子体电解氧化放电通道耐腐蚀性能