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基于MTEG和TENG的水下典型材料特征及抓取状态多参数感知方法研究

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基于MTEG和TENG的水下典型材料特征及抓取状态多参数感知方法研究

作者：单百川大连海事大学

学位级别：硕士

随着我国对海洋资源的不断探索和开发,水下机器人作为一种先进、多功能的水下设备,在深海科学研究等领域发挥了不可替代的作用。而作为水下机器人传感系统的重要组成部分,触觉传感器可以帮助水下机器人获得目标物体的形状、质地、硬度... 详细信息

随着我国对海洋资源的不断探索和开发,水下机器人作为一种先进、多功能的水下设备,在深海科学研究等领域发挥了不可替代的作用。而作为水下机器人传感系统的重要组成部分,触觉传感器可以帮助水下机器人获得目标物体的形状、质地、硬度、压力等信息。为了更好地解决水下传感问题,本文提出了一种基于微型热电发电机(MTEG)和摩擦纳米发电机(TENG)的多参数触觉传感的技术方案。该方案可以提供与目标物体接触过程中的相互作用力和滑动状态,以及目标物体材料的热导率,以协助水下机器人自主执行任务。首先,本文建立材料检测传感器和压力及滑动状态感知传感器(PS-TENG)的理论模型,推导了材料检测传感器中MTEG单元的塞贝克电压和目标物体的导热率之间的关系、PS-TENG的电荷转移机理、开路电压输出和所受压力之间的关系、振动信号和滑动状态的关系。并使用COMSOL软件对材料检测传感器的热力学模型、PS-TENG的结构力学模型进行了模拟仿真,验证了理论模型,并为样机优化提供了指导方向。其次,设计并制作了多参数触觉传感器样机,并搭建相应的实验测试系统测试其性能。实验结果表明:在材料感知方面,可以实现在2s内准确识别恒温动物、非金属材料和金属材料三种典型材料的效果,在增设柔性导热垫后还可以提高材料检测传感器的样机对目标物体的复杂表面形态的适应性,除此之外,样机还可以有效分辨合金钢上涂层的厚度;在压力响应方面,在0N-9N压力范围内的静态和动态测试均表现出良好的响应性和适应性,并且有着平均4.5V/N的高灵敏度以及0.07s的快速响应时间;通过柔性导热垫和目标物体之间的摩擦信号,通过频域分析可以有效判断目标物体的滑动状态。综上所述,多参数触觉传感器样机能够识别目标物体的材料类型、压力和滑动状态这三种感知参数的信息。总的来说,本文提出了一种基于MTEG和TENG的多参数触觉传感方法的新技术方案,其结果为水下机器人的触觉传感系统提供了新的思路,对海洋探索和开发有着重要意义。

关键词：水下触觉传感器摩擦纳米发电机微型温差发电机压力及滑动状态感知多参数传感材料感知

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CMF与信息可视化在青瓷设计中的应用

设计 2024年第4期37卷 18-21页

作者：汪婷浙江理工大学科技与艺术学院

探寻传统手工艺在工业设计驱动下的创新模式。以龙泉青瓷的创新设计为例,将工业设计领域盛行的CMF设计方法与青瓷材料感知实验相结合,挖掘青瓷釉色肌理的多种可能性,并引入信息可视化概念,将实验结果转化为视觉信息图谱,以利于后续设计... 详细信息

探寻传统手工艺在工业设计驱动下的创新模式。以龙泉青瓷的创新设计为例,将工业设计领域盛行的CMF设计方法与青瓷材料感知实验相结合,挖掘青瓷釉色肌理的多种可能性,并引入信息可视化概念,将实验结果转化为视觉信息图谱,以利于后续设计决策的实施。青瓷材料感知实验成果、实验视觉图谱,具体设计应用。为设计教育践行非遗活态保护的路径提供参考。

关键词：龙泉青瓷材料感知 CMF设计信息可视化产品设计

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提升学生历史阅读素养方法的新探索

教育艺术 2024年第1期 17-17页

作者：戴金鑫江苏省连云港市灌云县同兴中学

提升历史课堂教学效果的关键在于培养学生的历史阅读素养,这是一种涵盖历史材料感知、理解、提炼、综合及运用的能力。那么,如何在历史课堂中不断探索和提升学生的历史阅读素养呢?

关键词：阅读素养历史课堂课堂教学效果不断探索材料感知学生

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空间实施——材料认知分析

艺术探索 2007年第3期21卷 114-114,116页

作者：黎勇桂林工学院艺术设计系广西桂林541004

材料在空间实施过程中是一个很重要的因素,体现设计师的设计控制能力。从设计方案、实施手段、成本控制、技术处理到材料创新发展等的系统综合工程,体现设计师精神产品转化为物质产品,实现其设计价值的过程。

关键词：材料感知设计定位成本控制创新发展

地标设计,我们还需要吗——东南大学一年级建构教学的思考

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新建筑 2010年第6期 124-127页

作者：张彧杨靖张嵩东南大学建筑学院南京210096

从东南大学"地标设计"课程教学实践出发,探讨了本科建构教学体系及一年级设计基础中建构教学的重点,提出建构教学应从材料感知及真实建造过程的体验入手,以期为低年级建构教学提供借鉴。

关键词：建构教学设计基础材料感知真实建造

“感知、探究、运用”模式下的初中英语语法教学

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福建基础教育研究 2015年第1期 91-92页

作者：吴木根福建省长乐市教师进修学校

针对当前初中英语语法教学效率低下的问题,教师可采用＂材料感知、规则探究和情景运用＂的语法教学模式,以实现语法的形式、意义和用法的有机结合,提高学生的语法运用能力。

关键词：语法教学材料感知规则探究情境运用

机器人“感知一反馈”系统和因材制宜的数字化建造

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机器人“感知一反馈”系统和因材制宜的数字化建造

2020年全国建筑院系建筑数字技术教学与研究学术研讨会

作者：张烨阿美娜许蓁天津大学建筑学院

随着数控技术和离线编程技术的飞速发展,工业机器人被广泛地运用在数字建造项目中。然而,目前机器人更多的是作为输出端使用,即按照事先预定好的指令进行加工和装配等动作,并没有将建造现场的信息反馈到决策生成中,缺乏灵活性和适应性... 详细信息

随着数控技术和离线编程技术的飞速发展,工业机器人被广泛地运用在数字建造项目中。然而,目前机器人更多的是作为输出端使用,即按照事先预定好的指令进行加工和装配等动作,并没有将建造现场的信息反馈到决策生成中,缺乏灵活性和适应性。在此背景下,本研究研发了机器人"感知—反馈"系统,使机器人能够读取建造现场的信息数据,并根据数据优化形式设计、生成装配路径,从而形成完整的"输入(感知)—处理(计算)-输出(动作)"数字链。基于该"感知—反馈"系统,天津大学建筑学院完成了"基于机器人视觉识别技术的自适应鸟巢"建构项目,实现了机器人对建造现场材料信息的感知,使其能够因材制宜地进行设计和自主建造。

关键词：材料感知因材制宜形式生成计算性设计机器人实时建造

来源： cnki会议评论

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小学数学概念教学的思维价值

数学学习与研究 2013年第8期 48-48页

作者：王淑琴甘肃省永昌县河西堡第二小学

本文论述了小学数学概念教学对小学生逻辑思维能力与抽象思维能力发展的积极影响,结合小学数学概念教学的实际案例,提出了基于数学概念教学的小学生思维训练策略,以供参考.

关键词：小学数学数学概念逻辑思维抽象思维材料感知辨析比较

整体把握,深度挖掘数学育人价值——浅谈空间与图形教学的一点思考

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语数外学习(高中版中旬) 2013年第2期 84-84页

作者：秦露霞常州市戚墅堰东方小学

小学阶段空间与图形主要研究物体和几何图形的形状、大小、位置关系及其变换,其主要内容包括图形的认识、测量、图形与变换和图形与位置等。对于图形教学我们往往重视的是学生怎样把握图形的本质特征,而忽略了其内在知识结构、育人价值... 详细信息

小学阶段空间与图形主要研究物体和几何图形的形状、大小、位置关系及其变换,其主要内容包括图形的认识、测量、图形与变换和图形与位置等。对于图形教学我们往往重视的是学生怎样把握图形的本质特征,而忽略了其内在知识结构、育人价值。在教学过程中我们不难发现学生在学习的过程总有各种问题产生,这就不得不让我们思考如何通过有效的教学策略来解决这些困难呢?让学生更快乐的学习,更加"爱数学"。本文笔者就个人的教学实践谈一点关于空间与图形教学的个人思考。

关键词：育人价值材料感知聚类分析总结提炼