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六轮摇臂移动机器人结构设计与越障动力学研究

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兵工学报 2023年第11期44卷 3478-3488页

作者：尚哲王挺徐瑶吴英彪邵沛瑶邵士亮中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169 东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122 浙江蓝箭航天空间科技有限公司浙江嘉兴314201 沈阳航天新光集团有限公司辽宁沈阳110041

为提高移动机器人在复杂地形环境中的越障性能,提出一种被动式越障的六轮摇臂移动机器人。针对爬台阶问题对机器人的越障性能进行研究,从几何条件分析得到机器人不发生底盘托底现象时结构参数与越障高度之间的关系,并分析机器人的关键... 详细信息

为提高移动机器人在复杂地形环境中的越障性能,提出一种被动式越障的六轮摇臂移动机器人。针对爬台阶问题对机器人的越障性能进行研究,从几何条件分析得到机器人不发生底盘托底现象时结构参数与越障高度之间的关系,并分析机器人的关键越障过程,建立了前轮、中轮、后轮的越障动力学模型,根据动力学模型分析机器人速度、加速度、附着系数以及重心位置等因素对轮毂电机输出转矩的影响。基于样机实验与ADAMS仿真软件验证了机器人的通过能力,并得到了机器人轮毂电机的输出转矩曲线,指导电机选型。研究结果表明,针对爬台阶问题,该机器人具有良好的通过能力,为提高机器人在复杂地形中的越障性能提供了设计参考。

关键词：移动机器人摇臂越障性能动力学

新型轮式移动机器人的结构设计与参数优化研究

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高技术通讯 2022年第9期32卷 959-971页

作者：邵沛瑶王挺董文博张凯姚辰中国科学院沈阳自动化研究所机器人国家重点实验室沈阳110016 东北大学机械与自动化学院沈阳110000

为了实现特种机器人对于复杂环境的探索需求,结合轮式机器人高速与高效的特点、摇臂结构对于环境的适应性强的特征、伸缩结构对于移动机器人轮子轴距的调整,提出一种新型可伸缩摇臂六轮移动机器人。以攀爬不同类型的楼梯为越障任务与设... 详细信息

为了实现特种机器人对于复杂环境的探索需求,结合轮式机器人高速与高效的特点、摇臂结构对于环境的适应性强的特征、伸缩结构对于移动机器人轮子轴距的调整,提出一种新型可伸缩摇臂六轮移动机器人。以攀爬不同类型的楼梯为越障任务与设计目标,从准静力学分析得到六轮移动机器人在爬梯过程中的不同状态下越过台阶的力学条件;并以不同状态下需求摩擦系数小于实际给予摩擦系数为跨越楼梯的必要条件,结合现实情况下的爬梯约束条件,选择摇臂长度、前轮到摇臂轴的距离、轮子半径等为设计变量,通过DOE设计、替代模型筛选设计变量,建立基于档案的微遗传算法(AMGA)的多目标参数优化模型,得到Pareto最优解;通过田口稳健设计,引入噪声因子在静态系统下输出最佳解。仿真验证与爬梯实验表明,依据参数优化设计的移动机器人在不同类型的台阶状况下,通过调节伸缩管的长度,可以高效、稳定地爬越楼梯,验证了设计值的可行性。仿真实验与理论的一致性对比验证了研究结果的有效性。

关键词：轮式移动机器人摇臂结构伸缩结构爬楼梯参数设计

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基于小波包分解与随机森林的离心泵故障诊断

工程设计学报 2024年

作者：马飞邵礼光徐君陶梦秋袁沛胡炳涛浙江大学机械工程学院杭州景业智能科技股份有限公司

针对核电厂离心泵在线故障诊断困难问题，提出了一种基于小波包分解与随机森林模型的故障诊断方法。首先，基于二元小波分析对部署于离心泵电机驱动端径向垂直加速度传感器信号进行3层分解并提取子频带能量特征。其次，基于加速度波形... 详细信息

针对核电厂离心泵在线故障诊断困难问题，提出了一种基于小波包分解与随机森林模型的故障诊断方法。首先，基于二元小波分析对部署于离心泵电机驱动端径向垂直加速度传感器信号进行3层分解并提取子频带能量特征。其次，基于加速度波形提取有量纲及无量纲时域统计特征。然后，时域统计特征与小波能量特征相结合作为随机森林模型的特征输入。最后，通过离心泵故障试验形成的离心泵振动数据训练集对随机森林模型进行训练，形成基于小波包分解与随机森林相结合的离心泵故障诊断模型。该模型与支持向量机、逻辑斯蒂回归、K近邻、高斯朴素贝叶斯机器学习模型在相同离心泵数据集上进行了对比测试，结果表明本文所述方法能够准确识别离心泵正常、叶轮破损、叶轮堵塞、电机轴承故障等运行模式，并表现出更优的分类器性能。该方法可以有效地从振动信号中提取特征并实现故障分类，对于核电站离心泵在线智能故障诊断具有一定的可行性和有效性。

关键词：随机森林故障诊断离心泵小波包分解

过氧化氢预处理强化木质纤维原料酶水解研究进展

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林业工程学报 2024年第2期9卷 1-13页

作者：张军华文沛瑶林子贺应文俊南京林业大学化学工程学院南京210037

在木质纤维素的生物降解和转化过程中,木质纤维素的复杂结构和木质素组分限制了碳水化合物的高效酶水解。过氧化氢预处理可以通过破坏木质纤维素的物理化学结构并氧化降解部分木质素,从而改善原料的酶水解效率。过氧化氢预处理主要有过... 详细信息

在木质纤维素的生物降解和转化过程中,木质纤维素的复杂结构和木质素组分限制了碳水化合物的高效酶水解。过氧化氢预处理可以通过破坏木质纤维素的物理化学结构并氧化降解部分木质素,从而改善原料的酶水解效率。过氧化氢预处理主要有过氧化氢-酸、过氧化氢-碱、活化过氧化氢这3类预处理方法。笔者主要归纳了不同预处理过程中的木质素降解机理,总结了过氧化氢预处理强化木质纤维原料酶水解的效果,探讨了预处理对木质纤维原料降解产物的影响,评价了各类过氧化氢预处理的可行性和优缺点。最后,根据过氧化氢预处理的特点分析了过氧化氢预处理的研究策略,展望了过氧化氢预处理的发展趋势。从安全性和经济可行性的角度来看,低试剂用量、低温和低压的预处理条件是未来过氧化氢预处理的主要研究方向。

关键词：过氧化氢预处理木质素氧化降解产物经济分析研究策略

基于双能CT细胞外容积定量评估心肌纤维化的临床进展

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临床放射学杂志 2024年第7期43卷 1222-1225页

作者：宋怡沛胡梦瑶龚良庚南昌大学第二附属医院影像中心

心肌纤维化由心脏间质成纤维细胞的过度增殖与各型胶原蛋白的过度沉积所形成，是许多心脏疾病的共同特征，并且与不良心血管事件的预后相关。随着双能CT技术的发展以及对心肌纤维化认识的加深，早期识别与定量评估心肌纤维化的临床价值...

心肌纤维化由心脏间质成纤维细胞的过度增殖与各型胶原蛋白的过度沉积所形成，是许多心脏疾病的共同特征，并且与不良心血管事件的预后相关。随着双能CT技术的发展以及对心肌纤维化认识的加深，早期识别与定量评估心肌纤维化的临床价值也逐渐受到关注。本文综述双能CT细胞外容积(extracellular volume, ECV)定量评估心肌纤维化的技术可靠性及临床应用新进展。

关键词：

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分布式卫星系统中的物理层安全波束成形算法

电讯技术 2024年

作者：邵一焓王薇王子宁黄庶沛韩略南京邮电大学通信与信息工程学院中国电科第54研究所

针对分布式卫星系统中的安全传输问题，提出两种协作波束成形算法。首先，针对分布式卫星系统采用放大转发协议将来自静止轨道的卫星信号转发至合法用户的场景，构建以最小化分布式卫星系统的总发射功率为目标、合法用户安全速率和非目... 详细信息

针对分布式卫星系统中的安全传输问题，提出两种协作波束成形算法。首先，针对分布式卫星系统采用放大转发协议将来自静止轨道的卫星信号转发至合法用户的场景，构建以最小化分布式卫星系统的总发射功率为目标、合法用户安全速率和非目标用户受到的干扰满足要求为约束条件的优化问题。其次，为求解该非凸优化问题，提出一种基于拉格朗日对偶和半正定规划相结合的协作波束成形算法，并得出最优波束成形权矢量。此外，提出一种基于部分迫零的次优协作波束成形算法，可在不折损系统性能要求的条件下有效降低实现复杂度。最后，计算机仿真表明，相较于传统迫零算法，本文所提最优和次优算法能够分别节省20 dB和15 dB左右的功率。

关键词：分布式卫星系统物理层安全协作波束成形半正定规划

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北斗四频中长基线模糊度解算研究

南京信息工程大学学报（自然科学版） 2024年第1期16卷 137-144页

作者：曹相张杰高成发邵沛涵南京市计量监督检测院南京210049 东南大学交通学院南京211189

随着北斗三号卫星导航系统完成全球组网并正式开通,中国已成为世界上第3个独立拥有全球卫星导航系统的国家.目前BDS-3卫星可播发5个频点的观测信号,研究BDS-3多频组合对于实现模糊度快速固定、提高定位精度具有重要意义.针对中长基线解... 详细信息

随着北斗三号卫星导航系统完成全球组网并正式开通,中国已成为世界上第3个独立拥有全球卫星导航系统的国家.目前BDS-3卫星可播发5个频点的观测信号,研究BDS-3多频组合对于实现模糊度快速固定、提高定位精度具有重要意义.针对中长基线解算,本文充分利用BDS-3四频中存在电离层延迟极小且具有整数特性的组合,同时考虑对流层延迟的影响,建立了基于弱电离层组合的中长基线解算模型.实验结果表明,相比于传统双频无电离层模型,该模型的模糊度固定速度提高10%以上,N、E、U 3个方向定位精度相比最优双频无电离层组合分别提高了7.7%、7.9%、8.2%.

关键词： BDS-3 四频模糊度解算长基线

基于格子Boltzmann方法的钉扎螺旋波反馈控制

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物理学报 2024年第4期73卷 78-87页

作者：赖瑶瑶陈鑫梦柴振华施保昌华中科技大学数学与统计学院武汉430074 华中科技大学工程建模与科学计算湖北重点实验室武汉430074 华中科技大学数学与应用学科交叉创新研究院武汉430074

螺旋波是心室跳动过速和纤维性颤动的根源,钉扎螺旋波相对于自由螺旋波来说更难消除.本文采用格子Boltzmann方法求解,以FitzHugh-Nagumo模型为对象,研究了使用反馈控制法消除钉扎螺旋波.数值结果表明,无论钉扎螺旋波钉在圆形障碍物还是... 详细信息

螺旋波是心室跳动过速和纤维性颤动的根源,钉扎螺旋波相对于自由螺旋波来说更难消除.本文采用格子Boltzmann方法求解,以FitzHugh-Nagumo模型为对象,研究了使用反馈控制法消除钉扎螺旋波.数值结果表明,无论钉扎螺旋波钉在圆形障碍物还是矩形障碍物上,反馈控制法对其都具有很好的控制作用.此外,通过数值模拟系统研究了可激性系数、反馈控制信号幅度、记录反馈信号时间和障碍物的大小对钉扎螺旋波的控制情况.研究表明,钉扎螺旋波消除有三种情况.首先,反馈控制信号幅度和可激性系数与钉扎螺旋波消除所需的时间有关,反馈控制信号幅度越大或可激性系数越小,钉扎螺旋波消除越快.其次,障碍物大小和可激性系数影响着能成功消除钉扎螺旋波下记录反馈信号时间与加入反馈控制时间之间对应的时间间隔.最后,在保持加入反馈控制时间不变的情况下,记录反馈信号时间影响着能成功消除钉扎螺旋波所需的最小反馈控制信号幅度.

关键词：反馈控制法钉扎螺旋波 FitzHugh-Nagumo模型格子Boltzmann方法

数字化转型下高校双创教育与专业教育的融合路径

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大庆社会科学 2024年第3期 147-150页

作者：生艳梅任沛瑶东北石油大学经济管理学院黑龙江大庆163318

数字化转型正在推动未来社会全面变革,数字教育已成为推动世界教育变革的重要力量。在教育数字化转型的背景下,对于高校双创教育与专业教育的融合路径又有了新的探索。以教育数字化转型为背景,以黑龙江省地方高校为研究对象,通过分析教... 详细信息

数字化转型正在推动未来社会全面变革,数字教育已成为推动世界教育变革的重要力量。在教育数字化转型的背景下,对于高校双创教育与专业教育的融合路径又有了新的探索。以教育数字化转型为背景,以黑龙江省地方高校为研究对象,通过分析教育数字化转型背景下黑龙江省地方高校双创教育与专业教育的融合现状,分析在融合中存在的问题,在此基础上探索该背景下的融合路径。“专创融合”的发展,不仅有助于满足社会和国家的需求,也为高校的发展提供了新的路径和机会。

关键词：双创教育专业教育教育数字化转型融合路径