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变刚度软体抓手的建模分析与抓取实验

高技术通讯 2025年第01期 93-101页

作者：戴军跃冯宇朱明珠浙江工业大学信息工程学院西北工业大学航天学院

在处理脆弱或易碎物品时,软体抓手由于其柔顺性,是比刚性抓手更好的末端执行器。然而,高速运输过程中软体抓手会产生振动,导致物体损坏或者抓取失败,因此可变刚度的软体抓手近年来成为研究热点。本文基于层干扰结构设计了一种变刚度软... 详细信息

在处理脆弱或易碎物品时,软体抓手由于其柔顺性,是比刚性抓手更好的末端执行器。然而,高速运输过程中软体抓手会产生振动,导致物体损坏或者抓取失败,因此可变刚度的软体抓手近年来成为研究热点。本文基于层干扰结构设计了一种变刚度软体抓手,并建立了其在气压影响下的弯曲模型,同时利用Abaqus软件对其进行有限元仿真分析;设计并搭建了变刚度软体抓手控制平台,基于此平台开展实验验证软体手指弯曲形态与充气气压之间的关系,实验结果与理论分析、仿真分析相吻合,验证了数学模型的正确性;在对物体的高速抓取实验中,变刚度软体抓手的抓取性能得以验证,在应变限制单元的帮助下,当机械臂以高达8 m·s-2的加速度运动时,软体抓手依然可以进行稳健抓取。

关键词：变刚度软体机器人旋转干扰层单元高速抓取实验有限元仿真

基于神经网络代理模型的缺口试样韧性损伤有限元模拟

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固体力学学报 2025年第01期 54-66页

作者：潘清卓凌超哈尔滨工业大学(深圳) 理学院

金属材料在外力和环境作用下，可能发生变形、断裂、腐蚀、磨损等不同形式的失效破坏，其中断裂是其中危害性和破坏性最为显著的一种.韧性断裂是金属中常见的一种断裂形式.从材料内部来看，金属的韧性断裂与微孔洞的形核、扩展和聚合的... 详细信息

金属材料在外力和环境作用下，可能发生变形、断裂、腐蚀、磨损等不同形式的失效破坏，其中断裂是其中危害性和破坏性最为显著的一种.韧性断裂是金属中常见的一种断裂形式.从材料内部来看，金属的韧性断裂与微孔洞的形核、扩展和聚合的过程有关.这个过程受应力状态、孔洞体积分数、孔洞形状及温度等众多因素的影响.目前，考虑孔洞演化的韧性损伤模型多采用球形孔洞假设，在理论模型推导中考虑非球形孔洞及其演化对材料韧性损伤过程的影响具有较大难度.此外，在试样和构件尺度上开展韧性损伤的力学分析需要解决跨尺度关联难题.针对这些问题，本文建立了含不同初始形状孔洞的弹塑性代表体元模型，通过有限元模拟系统地分析了初始孔洞形状和应力状态对代表体元应力应变响应和韧性损伤演化的影响.基于代表体元模拟数据和神经网络模型，发展了考虑初始孔洞形状影响的韧性损伤本构代理模型.在此基础上开发了基于神经网络本构模型的有限元计算程序，并分析了初始孔洞形状对带缺口试样韧性损伤过程的影响.

关键词：韧性损伤孔洞形状孔洞演化神经网络

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基于模糊强化学习和模型预测控制的追逃博弈

控制与决策 2025年

作者：胡鹏林潘泉赵春晖西北工业大学自动化学院

针对三维空间中智能体追逃博弈策略制定与鲁棒控制问题,本文提出了一种基于模糊强化学习与模型预测控制(model predictive control, MPC)的分层追逃博弈框架.所提框架结合三维空间的阿氏圆和模糊行动者-评论家学习(fuzzy actor-critic l... 详细信息

针对三维空间中智能体追逃博弈策略制定与鲁棒控制问题,本文提出了一种基于模糊强化学习与模型预测控制(model predictive control, MPC)的分层追逃博弈框架.所提框架结合三维空间的阿氏圆和模糊行动者-评论家学习(fuzzy actor-critic learning, FACL)算法获得智能体的运动信息,然后将其用作MPC算法的参考输入来设计四旋翼无人机的控制器.通过对四旋翼欠驱动系统模型进行解耦,设计了考虑误差系统积分项的高度、平移和姿态控制器.通过FACL算法提供的参考信息,有效提高了MPC算法的控制效率.仿真和实验结果表明,所设计的分层框架可以很好地解决三维空间追逃博弈问题.

关键词：三维追逃博弈阿氏圆模糊强化学习模型预测控制

人工智能赋能高等教育评价改革的动因、内涵及路径

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黑龙江高教研究 2025年第2期43卷 133-139页

作者：吴中元天津工业大学天津300387

在运用“目标达成说”、应答模式和“第四代教育评价理论”等评价理论对人工智能赋能高等教育评价改革动因进行分析基础上,明晰了人工智能赋能高等教育评价改革内涵。随着人工智能技术发展,其教育属性、技术属性和社会属性高度融合的特... 详细信息

在运用“目标达成说”、应答模式和“第四代教育评价理论”等评价理论对人工智能赋能高等教育评价改革动因进行分析基础上,明晰了人工智能赋能高等教育评价改革内涵。随着人工智能技术发展,其教育属性、技术属性和社会属性高度融合的特征,正成为高等教育评价改革驱动力。通过对人工智能赋能高等教育评价改革问题分析,应用人工智能技术构建多元综合评价体系、个性化评价与学习支持体系、高效评价与管理体系、伦理与隐私保护体系和持续优化与反馈体系,强调试点与示范推广,为保障高等教育评价科学性、公平性、透明性与持续性,提升高等教育质量与增值提供路径。

关键词：人工智能高等教育评价动因内涵路径

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基于多尺度模型的异构信息融合跟踪算法

电光与控制 2025年

作者：王凯胡玉东高长生荆武兴哈尔滨工业大学航天学院

为了提高主动雷达/红外探测器对助推滑翔飞行器的跟踪精度，充分发挥各类型观测信息的优势，提出了一种基于多尺度模型的异构信息融合跟踪算法。针对红外探测器与主动雷达的采样频率不同问题，对该探测系统构建了多尺度模型。在快尺度... 详细信息

为了提高主动雷达/红外探测器对助推滑翔飞行器的跟踪精度，充分发挥各类型观测信息的优势，提出了一种基于多尺度模型的异构信息融合跟踪算法。针对红外探测器与主动雷达的采样频率不同问题，对该探测系统构建了多尺度模型。在快尺度模型下，根据红外探测器的观测数据，采用无迹卡尔曼滤波算法完成对目标状态的初步估计。在慢尺度模型下，利用融合后的主动雷达的观测数据，采用转换卡尔曼滤波算法完成对目标状态的精确估计。仿真结果表明：本文所设计的算法比传统算法可以实现更准确的跟踪效果。

关键词：助推滑翔飞行器多尺度模型异构传感器数据融合轨迹跟踪

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基于激光时栅场的远距离高精度空间测角技术

光学学报 2025年第02期 210-219页

作者：王家豪马骏丁万卿西北工业大学自动化学院西安工业大学兵器科学与技术学院

针对传统基于射频信号的着陆系统无法在无线电静默和射频拒止环境中为飞行器进近着陆提供空间测角的问题，以激光为载体，提出了基于激光时栅场的空间测角技术，由基准站和定位单元协作实现了无线电静默和射频拒止环境下远距离高精度的... 详细信息

针对传统基于射频信号的着陆系统无法在无线电静默和射频拒止环境中为飞行器进近着陆提供空间测角的问题，以激光为载体，提出了基于激光时栅场的空间测角技术，由基准站和定位单元协作实现了无线电静默和射频拒止环境下远距离高精度的空间角度测量。基准站通过发射含有时栅编码的脉冲调制激光，经过高精度扫描机构扫描及精密光学系统整形，在空间中生成二维激光时栅场，定位单元通过解析时栅编码并结合扫描机构的运动特性获得自身相对于基准站的精确空间角位置。构建了激光时栅场空间测角系统，并在外场进行了静态和动态测角实验。实验结果表明，方位角和俯仰角的静态测角误差分别为-0.003359°和-0.001044°，动态测角均方根误差分别0.001741°和0.001739°，测量空间范围为以基准站为原点、方位为±10°、俯仰为-10°～+10°、作用距离为6500 m的锥形空间，充分验证了该技术的可行性。本研究为飞行器着陆系统在无线电静默和射频拒止环境中进行远距离高精度动态空间测角提供了一种高效、可靠的解决方案。

关键词：激光导航空间测角时栅射频拒止

融合多尺度前沿边界信息的移动机器人自主探索方法

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中国惯性技术学报 2025年第02期 147-154页

作者：吴兰李嘉琦闫晶晶河南工业大学机电工程学院河南工业大学电气工程学院

针对移动机器人在多障碍未知环境自主探索时，存在导航目标点选择盲目的问题，提出一种融合多尺度前沿边界信息的移动机器人自主探索方法。首先，对原始代价地图进行一次卷积处理，得到区域型代价地图。其次，利用聚类算法得到边界簇密... 详细信息

针对移动机器人在多障碍未知环境自主探索时，存在导航目标点选择盲目的问题，提出一种融合多尺度前沿边界信息的移动机器人自主探索方法。首先，对原始代价地图进行一次卷积处理，得到区域型代价地图。其次，利用聚类算法得到边界簇密度替代原始算法以反映前沿边界数量。再次，引入Fast特征提取以及孤立随机森林算法，将前沿边界的信息增益以及全局离群边界加入到评估中。最后，将多尺度边界信息进行归一化处理，重构价值评估函数，实时更新最优导航目标点。通过仿真与实机验证，所提算法相较于原始算法在时间上平均缩短了19.7%、路径长度平均缩短16.2%，且在复杂环境下提升更加明显，表明所提算法提高了自主搜索的效率。

关键词：移动机器人自主探索区域代价地图多尺度边界信息

高校有组织推进产学研深度融合的实践探索——以北京工业大学大兴氢能产学研基地建设为例

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中国科技产业 2025年第1期 57-59页

作者：刘延畅张训寿王朝辉北京工业大学氢能研究院(大兴) 北京100124

高校作为基础研究主力军和重大科技突破策源地,对加快建设教育强国、科技强国、人才强国发挥着关键作用。本文以北京工业大学大兴氢能产学研基地为例,针对有组织推进产学研深度融合实践路径进行分析,提出建立校地企紧密合作的“硬关系... 详细信息

高校作为基础研究主力军和重大科技突破策源地,对加快建设教育强国、科技强国、人才强国发挥着关键作用。本文以北京工业大学大兴氢能产学研基地为例,针对有组织推进产学研深度融合实践路径进行分析,提出建立校地企紧密合作的“硬关系”、提升高校参与共建共享的“硬实力”、搭建科技成果展示交流的“硬平台”、推进科技创新与成果转化“硬项目”、构筑党建助推事业发展的“硬保障”举措,以期对我国教育、科技、人才“三位一体”融合发展,有组织推进企业主导的产学研深度融合提供实践思路。

关键词：有组织科研科技成果转化产学研

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不同金属对喷气燃料热氧化沉积的影响

燃烧科学与技术 2025年第1期31卷 27-34页

作者：赵旭东韩之雄贾贞健周伟星哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学郑州研究院郑州450000 天津工业大学航空航天学院天津300387

冷却通道壁面上的金属对航空煤油热氧化沉积过程有一定的促进作用.针对航空煤油在金属表面的氧化结焦情况,设计了金属基底氧化沉积实验系统,研究了不同金属对航空煤油氧化沉积的影响.实验结果表明,Fe基底表面沉积量显著高于其他4种基底... 详细信息

冷却通道壁面上的金属对航空煤油热氧化沉积过程有一定的促进作用.针对航空煤油在金属表面的氧化结焦情况,设计了金属基底氧化沉积实验系统,研究了不同金属对航空煤油氧化沉积的影响.实验结果表明,Fe基底表面沉积量显著高于其他4种基底,沉积量为5.2 mg,而Cu和Ti表面沉积仅为0.8 mg和0.4 mg,Fe、Cr和Ni促进了脱氧和脱氢过程,并显著消耗含氧物质,而铜对喷气燃料的氧化作用最强,生成大量含氧组分,烯烃等物质被氧化后生成更多的醇和烷烃.

关键词： RP-3航空煤油热氧化沉积金属元素含氧官能团

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