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基于导纳控制的社交机器人伴随与避障控制策略

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机器人 2024年第3期46卷 305-316页

作者：廖哲霖彭建伟姚瀚晨苏泽凡戴厚德福建农林大学机电工程学院福建福州350002 中国科学院福建物质结构研究所福建福州350005

目前社交机器人与目标人体并排行走(人体伴随与避障)时的运动控制策略的研究相对缺乏。为提升陪伴任务中用户的舒适度、机器人的运动柔顺度及其安全避障能力,本文提出了一种基于导纳控制的人体伴随与避障控制策略。首先,基于人机交互空... 详细信息

目前社交机器人与目标人体并排行走(人体伴随与避障)时的运动控制策略的研究相对缺乏。为提升陪伴任务中用户的舒适度、机器人的运动柔顺度及其安全避障能力,本文提出了一种基于导纳控制的人体伴随与避障控制策略。首先,基于人机交互空间理论设计了交互力模型以构建人机动态交互关系,避免机器人侵犯目标人的亲密区域以提升目标人的舒适度;其次,将导纳控制模型与交互力模型结合,通过设置合理的导纳参数提升机器人运动控制的柔顺度;最后,引入行为动力学模型模拟人类的避障行为,以保障人体伴随任务的安全性。此外,提出了一组评价指标以验证伴随控制器的性能。根据仿真实验结果,在柔顺度方面,相较于PID法和虚拟弹簧模型(VSM)法,本方法下速度变化量分别降低69.6%和67.1%;在舒适度方面,机器人未给目标人带来不适;在安全性方面,本方法的避障失败率仅为10%,优于人工势场(APF)法和VSM法的40%和50%。实物实验中,机器人的柔顺度和舒适度指标均较好,避障失败率仅为5%,有效实现了安全友好的人体伴随与避障控制。

关键词：人机共融伴随导纳控制行为动力学社交机器人避障

核反应堆系统多维度多物理场耦合有限元分析研究

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原子能科学技术 2024年第2期58卷 257-271页

作者：巫英伟贺亚男章静田文喜苏光辉秋穗正西安交通大学核科学与技术学院陕西省先进核能技术重点实验室陕西西安710049

核反应堆系统庞杂且运行环境严苛,存在多物理场耦合的复杂现象。早期开发的多物理场耦合软件具有扩展性和通用性不足的缺点。因此,搭建多物理场耦合框架,针对耦合问题中的关键技术开展研究,对加快我国自主化多物理场耦合平台开发进程具... 详细信息

核反应堆系统庞杂且运行环境严苛,存在多物理场耦合的复杂现象。早期开发的多物理场耦合软件具有扩展性和通用性不足的缺点。因此,搭建多物理场耦合框架,针对耦合问题中的关键技术开展研究,对加快我国自主化多物理场耦合平台开发进程具有重要意义。本文介绍了西安交通大学核反应堆热工水力研究室开发的核反应堆多维度多物理场耦合有限元分析平台,主要包含热工流体计算模型的开发、燃料性能分析技术的研究以及多物理场耦合框架的建立等工作。在热工流体计算方面,开展了核反应堆系统两相流分析模型和液态金属快堆子通道分析模型研究,开发了系统分析程序NUSAC和子通道分析程序FLARE;在燃料性能分析技术方面,开展了包覆颗粒弥散燃料和板状燃料的性能分析研究,开发了针对多种燃料的燃料性能分析程序BEEs;在多物理场耦合分析方面,搭建了多物理场耦合框架,结合热工水力、中子物理和燃料性能分析程序,实现了核反应堆多物理场耦合的精细分析。本文搭建的核反应堆系统多维度多物理场耦合有限元分析平台可为核反应堆系统多维度多物理场耦合高保真数值模拟分析提供有力支持。

关键词：多物理场有限元系统分析子通道燃料性能

“11·03”金沙江白格堰塞湖溃决洪水沉积物粒度特征

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沉积学报 2024年第5期42卷 1530-1540页

作者：赵磊史正涛叶蕾喜文飞苏怀云南师范大学地理学部昆明650500 低纬高原环境变化云南省高校重点实验室昆明650500

【目的】探究堰塞湖溃决洪水沉积物粒度特征和理解金沙江溃决洪水泥沙沿程变化特征。【方法】分析了“11·03”金沙江白格堰塞湖溃决洪水沉积物样品颗粒组成,计算了粒度参数,论述了泥沙特征从上到下的变化及其原因,并对比讨论了本次洪... 详细信息

【目的】探究堰塞湖溃决洪水沉积物粒度特征和理解金沙江溃决洪水泥沙沿程变化特征。【方法】分析了“11·03”金沙江白格堰塞湖溃决洪水沉积物样品颗粒组成,计算了粒度参数,论述了泥沙特征从上到下的变化及其原因,并对比讨论了本次洪水泥沙粒度特征与其他流域洪水及古洪水沉积物泥沙粒度特征。【结果】堰塞湖溃决洪水沉积物类型为粉砂、砂质粉砂、粉砂质砂;泥沙粒径中粉砂占55.18%,砂占32.86%,黏土占11.97%。泥沙中值粒径为41.34μm,平均粒径为31.73μm,两者随离白格堰塞湖距离的增加而逐渐变小;偏度值为0.27,属正偏;峰态值为0.94,属于中等尖锐;分选系数为0.57,分选性好;泥沙的粒度分布曲线双峰占52%,主峰高而窄,峰值为100μm,次峰低而宽;单峰占48%,峰态较窄,峰值为50μm。剖面泥沙粒径组成差别很小,以砂占优,粉砂含量略小于细砂,黏土含量大多在11.0%,中值粒径值大于其平均粒径值,分选系数均小于0.6,偏度为极正偏,峰态为中等。“11·03”溃决洪水与其他洪水相比,泥沙粒度组分较细,以粉砂为主,中值粒径和平均粒径较小,峰态更宽,偏度为正偏,分选性更好。【结论】研究结果对进一步认识堰塞湖溃决洪水的泥沙特征具有重要参考价值。

关键词：溃决洪水粒度白格堰塞湖

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云原生数据湖服务平台的设计与实现

计算机技术与发展 2024年第2期34卷 17-22页

作者：魏文定鄂海红王曦宋美娜宿兴辉北京邮电大学计算机学院(国家示范性软件学院) 北京100876 中国科学院信息工程研究所北京100085 联洋国融(北京)科技有限公司北京100088

云原生数据湖已经成为数据管理和分析领域的研究热点,相关技术和应用也得到了广泛的关注和探索。数据湖部署存在着成本高、组件之间兼容性差等问题,存算不分离制约着数据湖平台延展性,缺乏完备的数据入湖体系容易引起数据湖沼泽的形成,... 详细信息

云原生数据湖已经成为数据管理和分析领域的研究热点,相关技术和应用也得到了广泛的关注和探索。数据湖部署存在着成本高、组件之间兼容性差等问题,存算不分离制约着数据湖平台延展性,缺乏完备的数据入湖体系容易引起数据湖沼泽的形成,导致用户无法从中提取数据价值。该文设计并实现了云原生数据湖服务平台,平台以Kubernetes为底层构建云原生环境,结合容器技术将数据湖组件镜像化,同时设计数据湖存算分离方案来提高数据湖平台的可扩展性和可移植性,并配合监控、组装生产线将镜像容器化,实现数据湖上云操作。并建立用户入湖作业与云原生计算引擎之间的桥梁,对入湖信息进行预处理,提供多类型作业以满足多元化入湖场景,以统一catalog的方式将数据写入数据湖中。实际运行结果表明,该平台既提高了数据湖平台的灵活性和可靠性,又确保了元数据和数据资产的规范性存储。

关键词：云原生数据湖大数据生产线数据湖上云

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气粉两相体系爆炸动力学特性及机理研究进展

化工学报 2024年第6期75卷 2109-2122页

作者：苏彬董浩伟罗振敏邓军王涛程方明西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 陕西省工业过程安全与应急救援工程技术研究中心陕西西安710054

可燃性粉尘与易燃易爆气体广泛存在于工贸行业的各个环节之中,即使当粉尘和气体浓度都低于爆炸下限时,混合体系仍有发生爆炸的可能性,所以与单一粉尘或气体相比,气粉两相体系具有更高的爆炸危险性。主要从气粉两相体系的爆炸条件、爆炸... 详细信息

可燃性粉尘与易燃易爆气体广泛存在于工贸行业的各个环节之中,即使当粉尘和气体浓度都低于爆炸下限时,混合体系仍有发生爆炸的可能性,所以与单一粉尘或气体相比,气粉两相体系具有更高的爆炸危险性。主要从气粉两相体系的爆炸条件、爆炸效应以及爆炸机理三方面分析总结了两相体系爆炸敏感度参数、爆炸强度参数、火焰传播特性变化规律及其爆炸反应机理。研究结果表明,气粉两相体系的爆炸特性主要是受粉体粒径、粉体浓度、粉体物理化学特性、可燃气体浓度等多因素的共同影响,且不同体系之间具有较大差异性。此外,依据粉体热稳定性将两相体系分为两大类别,并分别探讨了其爆炸机理。基于此,对气粉两相体系爆炸防控亟待解决的方向和今后研究重点进行展望,为工矿气粉涉爆企业的安全生产提供理论指导。

关键词：安全爆炸混合物爆炸敏感度爆炸特性爆炸机理两相体系

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粉体特性对光固化3D打印陶瓷浆料性质影响的研究进展

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材料导报 2024年第17期38卷 86-95页

作者：郝舒琪苏海军赵迪李翔董栋于佳俊西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072 西北工业大学深圳研究院广东深圳518057 南昌大学物理与材料学院南昌330031

陶瓷材料因力学性能优异、化学稳定性好而被广泛应用,但其硬度高,脆性大,使陶瓷构件的成型与加工存在挑战。传统陶瓷成型技术已无法满足复杂精密陶瓷的生产需求。近年来陶瓷增材制造技术发展迅猛,光固化3D打印凭借打印速度快、成型精度... 详细信息

陶瓷材料因力学性能优异、化学稳定性好而被广泛应用,但其硬度高,脆性大,使陶瓷构件的成型与加工存在挑战。传统陶瓷成型技术已无法满足复杂精密陶瓷的生产需求。近年来陶瓷增材制造技术发展迅猛,光固化3D打印凭借打印速度快、成型精度高、生坯表面光滑等独特优势脱颖而出。作为光固化技术的原料,陶瓷浆料的性质严重影响成型质量。高质量光固化浆料应具有高固含量、低粘度、抗沉降的特点。由于光固化浆料的组成成分多样,影响陶瓷浆料性质的因素众多,如何获取最佳光固化浆料配方一直是一个难点。针对上述问题,本文在简述光固化3D打印技术原理及陶瓷浆料制备原则的基础上,从陶瓷粉体的性质出发,重点介绍了陶瓷粉体性质、粒径分布及级配设计对浆料流变性、稳定性以及光聚合性能影响的研究进展,并对光固化3D打印浆料制备中的陶瓷原料优化方法进行了总结与展望,为研究者从陶瓷原料选择与设计角度改善光固化浆料性质提供参考。

关键词：光固化3D打印陶瓷粉体特性浆料制备浆料流变性固含量

云南省首例女性感染猴痘病例的发现与调查处置

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中国人兽共患病学报 2024年第6期40卷 599-603页

作者：周洋起德丽陈政吉毛志鹏代敏高煜东罗思怡潘绍华苏洪海昆明市疾病预防控制中心昆明650228 安宁市疾病预防控制中心昆明650300

目的对云南省昆明市1例女性感染猴痘病例进行调查处置,为全国预防控制猴痘疫情,特别是女性感染猴痘疫情的早期发现和调查处置提供科学依据。方法按照《猴痘诊疗指南(2022版)》对病例进行诊断,依据《猴痘防控方案(2023版)》开展流行病学... 详细信息

目的对云南省昆明市1例女性感染猴痘病例进行调查处置,为全国预防控制猴痘疫情,特别是女性感染猴痘疫情的早期发现和调查处置提供科学依据。方法按照《猴痘诊疗指南(2022版)》对病例进行诊断,依据《猴痘防控方案(2023版)》开展流行病学调查分析和处置,采集相关标本开展实验室检测。结果经流行病学调查,患者发病前与新婚丈夫发生过1次性行为,其丈夫向其隐瞒男男同性恋史及男男性行为史;该女子及其丈夫实验室检测结果为“猴痘病毒核酸阳性”;该女子及其丈夫均出现典型出疹等临床症状。结论结合流行病学调查、临床症状表现及实验室检测结果,及既往云南省猴痘疫情材料,确认该女子为云南省首例女性感染猴痘病例,可疑暴露为早于其发病的男性配偶。

关键词：猴痘首例女性感染

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单壁碳纳米角的制备及电化学应用进展

材料导报 2024年第6期38卷 36-48页

作者：苏咸凯解志鹏张达侯圣平杨斌梁风昆明理工大学真空冶金国家工程研究中心昆明650093 昆明理工大学云南省有色金属真空冶金重点实验室昆明650093 昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093

单壁碳纳米角(Single-wall carbon nanohorns, SWCNHs)是由单层石墨烯卷曲而成的中空锥状碳纳米材料,通常状态下无法单独存在,一般为以数千根SWCNHs聚集成的球型聚集体,因优异的导电和导热性能、低的密度和大的比表面积而被视为一种极... 详细信息

单壁碳纳米角(Single-wall carbon nanohorns, SWCNHs)是由单层石墨烯卷曲而成的中空锥状碳纳米材料,通常状态下无法单独存在,一般为以数千根SWCNHs聚集成的球型聚集体,因优异的导电和导热性能、低的密度和大的比表面积而被视为一种极具电化学应用前景的碳纳米材料。SWCNHs通常采用激光烧蚀法、电弧放电法和焦耳热法制备,且三种方法的制备过程均未涉及金属催化剂,避免了杂质污染,从而拓宽了其应用领域。在过去20年里,SWCNHs被广泛应用于超级电容器、电化学传感器、锂离子电池、太阳能电池、燃料电池和金属-CO_(2)电池中。众多研究表明,SWCNHs基电化学器件具有高效、稳定、安全的优势,推动SWCNHs的工业化量产和在电化学领域的规模化应用对国家新能源和高端制造业的发展具有重要意义。本文概述了SWCNHs的结构、特性和制备方法,回顾了SWCNHs在电化学领域的研究进展,并对SWCNHs未来的研究方向和发展趋势进行了展望。

关键词：单壁碳纳米角结构特性电化学纳米材料

基于EMD-VMD-LSTM预测算法的高桩码头结构安全预警方法

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水运工程 2024年第7期 35-41页

作者：栾宏高刚刚沈龙清沈思程苏静波中交上海三航科学研究院有限公司上海200032 中交三航局第三工程有限公司江苏南京210011 河海大学江苏南京210024

基于高桩码头健康监测数据,针对存在复杂环境因素影响监测精度问题,提出EMD-VMD-LSTM组合算法处理并预测高桩码头结构中的监测信息,通过对比分析验证在高桩码头结构现场监测大数据的预测预警分析中采用EMD-VMD-LSTM组合算法的可行性。同... 详细信息

基于高桩码头健康监测数据,针对存在复杂环境因素影响监测精度问题,提出EMD-VMD-LSTM组合算法处理并预测高桩码头结构中的监测信息,通过对比分析验证在高桩码头结构现场监测大数据的预测预警分析中采用EMD-VMD-LSTM组合算法的可行性。同时,基于EMD-VMD-LSTM方法和固定预警阈值,提出动态预警阈值的确定方法,设计动静态预警结合的高桩码头结构预警方法,构建多指标、多层次的高桩码头结构安全预警体系以及相应的预警流程。研究成果可以提升高桩码头结构安全预警的准确性和效率,也可为类似工程结构的安全预警管理提供一定的参考。

关键词：高桩码头现场监测组合预测算法监测预警安全性评估