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驱控一体的旋拧式果实采摘执行器设计与试验

农机化研究 2025年第3期47卷 48-55页

作者：严童杰冯青春郭鑫杨宁江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212000 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 国家农业智能装备工程技术研究中心北京100097 农业智能装备技术北京市重点实验室北京100097

针对果园智能化采收作业需要,设计了支持总线扩展的驱控一体旋拧采摘末端执行器,旨在为多臂并行采摘机器人研发提供支撑。在对标准苹果树果实物理形态统计分析基础上,结合人工采摘方法,提出了“吸附-夹持-旋拧”的采摘机械操作方法,并... 详细信息

针对果园智能化采收作业需要,设计了支持总线扩展的驱控一体旋拧采摘末端执行器,旨在为多臂并行采摘机器人研发提供支撑。在对标准苹果树果实物理形态统计分析基础上,结合人工采摘方法,提出了“吸附-夹持-旋拧”的采摘机械操作方法,并设计了基于双舵机驱动的紧凑型采摘执行机构,对其吸盘、夹持和旋拧电机的关键参数进行了优化设计。面向多执行并行采摘需要,设计了基于CANopen通讯的采摘操作驱动器,实现了多执行器的总线扩展。通过现场试验对执行器作业性能进行了测试,结果表明:果实大小在60~100 mm之间,采摘成功率可达到90%,吸盘最优停留时间为1.00 s,吸盘最优接近距离为1.0 mm,最优旋拧角度为360°。

关键词：采摘机器人驱控一体旋拧采摘 CANopen

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油茶花苞采集机械手的设计与试验

农机化研究 2025年第1期47卷 46-53页

作者：赵青李立君吴泽超李骏郭鑫中南林业科技大学机电工程学院长沙410004

丘陵地区油茶林地众多,油茶花苞采集暂无机械化设备,故设计了一款六自由度的油茶花苞采集机械手。通过油茶花苞生物学特性分析,使用旋扭式末端执行器可以实现油茶花苞的高效采集,采净率为90%。通过机械手工作空间分析,确定了机械手的尺... 详细信息

丘陵地区油茶林地众多,油茶花苞采集暂无机械化设备,故设计了一款六自由度的油茶花苞采集机械手。通过油茶花苞生物学特性分析,使用旋扭式末端执行器可以实现油茶花苞的高效采集,采净率为90%。通过机械手工作空间分析,确定了机械手的尺寸,并将末端执行器搭载到机械手上进行了油茶林田间试验。试验结果表明:搭载了旋扭式末端执行器六自由度机械手,可以到达采摘区间的边界位置,末端在x、y、z方向的最大偏差分别为3.4、3.3、3.4 cm,为油茶花苞智能化采集提供了依据。

关键词：采集机械手生物学特性末端执行器油茶花苞

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掺硫铝酸钙类膨胀剂白水泥净浆干燥收缩与水分损失关联

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哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 140-148页

作者：梁华明朱文彬郭鑫志卢艺菲周春圣哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 中南安全环境技术研究院股份有限公司武汉430071

为精确解析干燥条件下掺硫铝酸钙类膨胀剂水泥基材料的收缩行为,深入揭示低相对湿度条件下硫铝酸钙类膨胀剂补偿收缩效果下降的机制,利用低场磁共振弛豫技术,结合X射线衍射、质量与长度测试,在不同相对湿度下对掺与不掺硫铝酸钙类膨胀... 详细信息

为精确解析干燥条件下掺硫铝酸钙类膨胀剂水泥基材料的收缩行为,深入揭示低相对湿度条件下硫铝酸钙类膨胀剂补偿收缩效果下降的机制,利用低场磁共振弛豫技术,结合X射线衍射、质量与长度测试,在不同相对湿度下对掺与不掺硫铝酸钙类膨胀剂白水泥净浆的干燥收缩历程进行10个月的长期监测,从含水量及水分状态角度,定量描述白水泥净浆干燥失水和收缩的演变规律,阐明硫铝酸钙类膨胀剂导致干燥收缩落差增大的作用机制。结果表明:在相对湿度为75%、43%、11%的环境中干燥,白水泥净浆失水量和干燥收缩均持续增大直至稳定,3类环境中各试件干燥收缩与相对失水量间的关系基本保持一致;随干燥时间延长,单位失水量导致的干燥收缩先降低后升高,干燥进程中净浆内部各级孔隙失水规律不同,且各湿度条件下的干燥收缩机制存在差异;掺入硫铝酸钙类膨胀剂后,C-S-H凝胶纳米孔结构会发生一定粗化,干燥时易损失更多可蒸发水,且膨胀剂水化生成的钙矾石还会损失2~5个结晶水,二者共同导致净浆水分损失与干燥收缩增大;在低湿度环境中应用硫铝酸钙类膨胀剂时,需注意这两个因素导致收缩落差增大的影响。

关键词：白水泥硫铝酸钙类膨胀剂干燥收缩水分损失低场磁共振

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甘薯移栽机作业工况监测系统设计与试验

农机化研究 2025年第1期47卷 67-71页

作者：徐亚雷张还杨然兵潘志国郭鑫雨青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109 海南大学机电工程学院海口570228

针对目前我国甘薯裸苗移栽机存在作业状况难以实时监测分析的问题,设计了一种融合多种传感器的甘薯裸苗移栽监测系统,主要包括信息采集处理与远程监测两部分。以漫反射激光传感器、旋转编码器作为信息采集机构,以PLC作为信息处理与逻辑... 详细信息

针对目前我国甘薯裸苗移栽机存在作业状况难以实时监测分析的问题,设计了一种融合多种传感器的甘薯裸苗移栽监测系统,主要包括信息采集处理与远程监测两部分。以漫反射激光传感器、旋转编码器作为信息采集机构,以PLC作为信息处理与逻辑控制器,并结合DTU设备将移栽机作业工况实时发送至OneNet远程云平台,基于MIT APP Inventor开发了手机APP软件,通过手机访问OneNet云平台实现移栽信息远程查看与分析。对关键装置漏栽监测系统准确度进行了试验,结果表明:漏栽监测系统在3种移栽频率下,最高监测精度为98.45%,平均监测精度为98.15%,可以较好地满足甘薯裸苗移栽精确监测方面的要求。

关键词：甘薯裸苗移栽作业监测物联网传感器

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通过主动加速恢复延长芯片寿命:机遇与挑战

电子与信息学报 2023年第9期45卷 3057-3068页

作者：郭鑫斐上海交通大学密西根学院上海200240

新型工艺下芯片集成度的提高和尺寸的缩小导致了器件内部电场和电流密度的不断增加,使得老化问题日趋严重,当前针对老化主要的防护思路依然是采取保护带和预留时序裕量的方式,但该方法会导致过度设计。近年来,多项研究工作从实验的角度... 详细信息

新型工艺下芯片集成度的提高和尺寸的缩小导致了器件内部电场和电流密度的不断增加,使得老化问题日趋严重,当前针对老化主要的防护思路依然是采取保护带和预留时序裕量的方式,但该方法会导致过度设计。近年来,多项研究工作从实验的角度证明了芯片的主要老化机制具有一定的可恢复性,恢复过程且可被加速,从而大幅降低设计初期的时序裕量,由此启发了主动加速恢复的设计思路。该文回顾了老化防护的已有设计方法和主动加速恢复的相关进展,分析了主动加速恢复的潜在优势,并讨论了从模型、电路设计以及系统设计等角度进行片上实现所面临的瓶颈问题和相应的解决方法,提出了以感知-主动加速恢复为核心的自适应老化防护设计概念。

关键词：主动加速恢复可靠性老化温度偏置不稳定性电迁移

Synthesis and Electrochemical Property of Flowerlike LiFePO4 by Poly（ethylene glycol）-assisted Hydrothermal Process

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Chinese Journal of Chemical Physics 2013年第3期26卷 337-340,I0004页

作者：郭鑫张遥骋项宏发合肥工业大学材料科学与工程学院合肥230009

Flowerlike LiFePO4 particles self-assembled by plate-like crystals with about 200 nm thickness were prepared by the poly（ethylene glycol）-assisted hydrothermal synthesis. Poly（ethylene glycol） in the hydrothermal system played an important role in reducing the thickness of the plate-like LiFePO4 crystals as a co-solvent and forming the flower- like structure as a soft template. The flowerlike LiFePO4 exhibits high discharge capacity of 140 mAh/g and shows quite good cycling performance in the lithium-ion batteries. Con- sidering that the conductive carbon in the obtained LiFePO4 is negligible, the excellent cell performance suggests that the flowerlike LiFePO4 is a promising cathode material for the lithium-ion batteries.

关键词： Lithium iron phosphate Hydrothermal synthesis Li-ion battery