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基于图像处理的数字模切定位方法研究

基于图像处理的数字模切定位方法研究

作者：黄嘉诚西安理工大学

学位级别：硕士

随着工业化的推进,中国印刷行业也得到了飞速发展。随着社会对印刷需求个性化的提高,数码印刷逐渐成为了印刷市场的主要趋势。在这种发展趋势下,数码印刷设备也不可避免地需要顺应数字印刷的发展要求。数字模切是标签数码印刷的工序,其... 详细信息

随着工业化的推进,中国印刷行业也得到了飞速发展。随着社会对印刷需求个性化的提高,数码印刷逐渐成为了印刷市场的主要趋势。在这种发展趋势下,数码印刷设备也不可避免地需要顺应数字印刷的发展要求。数字模切是标签数码印刷的工序,其设备也是数码印后的关键设备。数字模切设备利用数据驱动,无需制版,具有柔性化、数字化的特点。对数字模切来说,其关键是要保证套切的准确性。本课题提出的基于图像处理的数字模切定位方法就是为了保证套切的准确,通过摄像传感器采集待模切品表面图像信息,以确定其走纸的偏斜度,从而根据实际走纸情况进行刀线模切点的校准,以保证模切的准确性。本文首先针对本课题所开发的平面数字模切机工作原理进行了介绍,其中分为三个坐标轴。刀具横向移动方向为X轴,刀具相对于走纸的移动方向为Y轴,模切刀具上抬的方向为Z轴。各轴均由伺服电机控制,从而保证其模切精度。另外建立了以服务器为上位机,以VE控制器为下位机的平面数字模切机控制系统的硬件系统。该系统中包括了反射式光电传感器,用于检测Mark点的到位情况。还有用于采集模切品表面Mark点图像信息的摄像传感器,为走纸误差定位提供相应的图像数据。在对平面数字模切机工作原理以及控制原理分析的基础上,针对上位机与下位机的通讯进行了研究开发。利用Codesys软件,调试了三轴伺服电机的运动。同时开发了平面数字模切机初始化找原点的程序,以模切刀具横向运动触及原位行程开关为机器的X轴原点,以反射式光电传感器接触到第二个Mark的边为Y轴原点,以模切刀具接触到模切品表面且达到所需的模切力为Z轴原点。并开发了上位机与下位机的通讯程序,可以实现上位机所生成模切G代码的上传。并开发了数字模切机读取并自动执行G代码的执行程序,从而保证所开发的平面数字模切机的可靠运行,为本课题的研究提供了可靠的实验平台。针对摄像机可能出现的图像畸变,本课题进行了相应的研究工作。通过设计标定版以及实际图像采集分析,确定了摄像机的内参以及畸变系数,并进行畸变分析,从而通过补偿消除由于位置不同所带来的图像畸变,同时确定了图像坐标和实际物理坐标之间的当量关系。开发了走纸误差定位算法,该算法利用VS平台调用OpenCv库对图像进行预处理,先后使用灰度化、中值滤波处理以及二值化,使用shi-tomasi角点检测算法给出角点坐标。针对所采集到的Mark点四个角点的图像坐标,采用奇异值分解算法求解转换矩阵,从而确定走纸中可能产生的偏斜角度和偏移量。通过实例计算,验证了所提出算法的可靠性。同时开发出了基于图像处理的数字模切定位方法,即给出了图像坐标系和机器坐标系之间的转换关系。通过计算出的偏斜量对理想的刀线锚点坐标进行相应的校正,从而实现实际模切位置的准确。根据研究成果,开发了相应的上位机基于图像处理的数字模切定位方法软件,在所开发的平面数字模切机上进行实际应用实验。通过采集相应的Mark点坐标,进行相应的走纸误差定位计算。读取刀线文件,自动针对刀线文件中的锚点坐标进行校准计算,将坐标修正为考虑了走纸偏斜量的机器坐标系中的坐标,并实现了 G代码的自动编写。通过下传G代码到VE控制器,开始实际数字模切。并针对模切后的实际轨迹进行检测,结果证明所开发系统的有效性。本课题的研究成果解决了纸张在模切过程中因偏斜出现的套印误差问题,也为未来的印后设备数字化发展提供了帮助。

关键词：数字模切机图像处理走纸误差角点检测转换矩阵

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铁素体钢中螺位错运动的分子动力学研究

铁素体钢中螺位错运动的分子动力学研究

作者：杨文静西安理工大学

学位级别：硕士

以α-Fe铁素体为基体的Fe-Cr和Fe-Cr-Al合金由于其优异的耐腐蚀性、抗氧化性以及突出的力学性能,用于核反应堆包壳或其他堆芯结构组件。然而,辐照后材料的韧性变差,塑性下降,具有辐照硬化和脆化现象,限制了其应用。材料的韧脆性能与服... 详细信息

以α-Fe铁素体为基体的Fe-Cr和Fe-Cr-Al合金由于其优异的耐腐蚀性、抗氧化性以及突出的力学性能,用于核反应堆包壳或其他堆芯结构组件。然而,辐照后材料的韧性变差,塑性下降,具有辐照硬化和脆化现象,限制了其应用。材料的韧脆性能与服役条件下的位错运动行为有关。特别是在体心立方金属中,由于其特殊的核结构和运动机制,螺位错的运动成为主导铁素体韧脆性能的关键因素。明晰合金中螺位错的运动机制及温度和溶质原子对其运动的影响,可为开发高性能铁素体钢提供理论支撑。因此,本文采用分子动力学方法研究了体心立方铁及其合金中的螺位错运动行为。本文取得的主要成果如下:(1)在相同应力水平下,随着温度的升高,刃位错的运动速度降低,螺位错的运动速度则升高;刃位错的平均速度约为11 A/ps,螺位错的平均速度约为2 ?/ps,螺位错的运动速度仍明显低于刃位错的速度。(2)螺位错运动机制有扭折形核-扩展机制和异面交叉扭折机制。其中扭折形核-扩展机制包括扭折对成核、扭折横向滑移和扭折湮灭三个阶段;异面交叉扭折机制由成核在不同平面上的两个扭折碰撞形成,对螺位错产生钉扎效应;交叉扭折的消除过程包括低温下的交叉扭折断裂和中高温下的交叉扭折湮灭两种机制。(3)模拟不同温度下的螺位错运动,发现螺位错的流变应力随温度升高而减小;在1-700K温度范围内,螺位错的流变应力时刻始终对应着首个扭折对的成核;随着温度升高,扭折对的形核率增加,螺位错滑移平面的不断变化,交滑移频率增加。(4)Fe-Cr合金中,螺位错的运动速度随剪切应力增加而升高;而在温度升高的条件下,螺位错的速度同样呈现出增长趋势,但这种趋势在高温下不再显著;随着Cr浓度增加,螺位错的运动受到更大的障碍阻碍,导致其运动速度降低;Fe-Cr合金中{110}、{112}和{123}滑移系的不稳定层错能随Cr浓度的增大而增加,Cr的硬化效应增强。(5)Fe-Cr-Al合金中,增加Al浓度会抑制螺位错的运动;Al原子改变了 Cr对α-Fe的影响,在同一Al浓度下,随着Cr含量增加,Fe-Cr-Al中螺位错运动速度变化不明显。计算了 Fe-Cr-Al合金中{110}、{112}和{123}滑移系在不同溶质含量下的不稳定层错能。结果显示,随着Al浓度增加,不稳定层错能增加,导致材料硬化;而Cr浓度对其影响较微弱,可能小幅度增加或降低不稳定层错能。

关键词：辐照螺型位错铁基合金分子动力学韧性

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基于地理信息的建筑物配准与三维建模研究

基于地理信息的建筑物配准与三维建模研究

作者：朱俊杰西安理工大学

学位级别：硕士

我国推动建设智慧城市的需求迫在眉睫,其中三维建筑物是智慧城市的重要组成要素。但三维建筑物存在制作成本高昂,数据采集成本、模型精度难以平衡,缺乏与复杂的真实地形数据精准融合等问题。因此,快速获取目标区域在真实地形下拥有地理... 详细信息

我国推动建设智慧城市的需求迫在眉睫,其中三维建筑物是智慧城市的重要组成要素。但三维建筑物存在制作成本高昂,数据采集成本、模型精度难以平衡,缺乏与复杂的真实地形数据精准融合等问题。因此,快速获取目标区域在真实地形下拥有地理坐标系和三维几何要素的建筑物群落至关重要。为快速获取三维建筑物群落,本文对建筑物矢量轮廓平面图配准从而获取三维建模所需三维几何信息;利用具有三维几何信息的建筑物平面图结合真实地形数据完成真实地形下建筑物三维建模两方面展开研究,为快速获取目标区域真实地形下建筑物三维模型提供可靠方法。具体工作内容如下:(1)地理信息系统中建筑物矢量轮廓配准研究针对地理信息系统中建筑物矢量轮廓平面数据配准存在配准点提取困难、配准所需配准点多、计算时间长等问题,提出多重条件约束下稀疏配准点提取方法与多维度误差分析下最小角点偏移量的策略优化方法,并研究了不同配准点选取策略对配准结果的影响,优化了配准点选取策略,以提高建筑物矢量轮廓配准结果的准确性。该研究分为以下几个步骤:首先设计了不同策略下配准点提取策略,提出了在多重条件约束下对不同策略的配准点提取方法,并利用网格划分完成不同策略下稀疏配准点对的匹配工作;其次,通过对建筑物CAD图中建筑物矢量轮廓进行变换,完成与电子地图中建筑物矢量轮廓的配准工作;最后,统计分析不同配准策略下建筑物角点偏移误差、累计误差与空间分布的随机性和方向性,从而优化出最优配准策略。实验结果表明,利用本文方法能有效提取配准点,完成建筑物矢量轮廓平面图配准工作,并根据误差分析优化配准策略。策略优化后的角点偏移量指标:RMSE为1.16m,MAE为0.83m,优于优化前配准策略与其他对比方法。(2)基于真实地形下三维建模可视化研究针对现存建筑物三维建模缺乏与真实地形结合、缺少批量化建模手段、建筑物制作成本高昂等问题,提出了地理信息系统下真实地形与建筑物三维建模方法,并实现了基于地理信息的三维建筑物可视化平台。首先,提出了基于楼层文本信息的建模方法,利用配准后具有建筑物三维几何信息的电子地图,从中提取建筑物楼层文本信息,进而实现大范围批量化三维建模;其次,完成电子地图中平面建筑物矢量轮廓与真实地形数据结合工作,并在基于楼层文本信息的建模方法的基础上,采取绝对高度建模方式完成真实地形下建筑物三维建模的工作;最后,设计三维建筑物可视化平台,可自由批量化生成三维建筑物,完成建筑物外立面的渲染,进行三维数据分析、人机交互等功能。实验结果表明,本章方法有效将真实地形与三维建筑物进行结合,与传统二维平面下三维建模存在显著差异,建筑物在地形的影响下高程信息符合真实情景,为相关研究提供数据支持。

关键词：配准点提取建筑物矢量轮廓配准误差分析真实地形三维建模

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浮式海上发电结构的耦合动力学分析

浮式海上发电结构的耦合动力学分析

作者：王志勇西安理工大学

学位级别：硕士

当今世界,绿色可持续发展已经成为一个重要趋势。同时,由于环境污染及能源危机问题日趋严重,寻找新型清洁能源已经成为热门话题。海上风力发电凭借其诸多优势,已成为世界可再生能源的热点。当海深超过50米时,相对于固定式平台提供的稳定... 详细信息

当今世界,绿色可持续发展已经成为一个重要趋势。同时,由于环境污染及能源危机问题日趋严重,寻找新型清洁能源已经成为热门话题。海上风力发电凭借其诸多优势,已成为世界可再生能源的热点。当海深超过50米时,相对于固定式平台提供的稳定性,浮动式平台凭借着更低的成本受到人们青睐。单桩式浮式海上风力发电机作为深海风力发电的系统之一,其动力学行为近年来得到了学术界的广泛关注。单桩式浮式海上风力发电机在工作过程中,将受到复杂的载荷激励。又因为风机各部件拥有不同的特点,由此将引发单桩浮式海上风力发电机系统复杂的耦合动力学行为,这些耦合动力学行为将影响单桩浮式风机工作时的效率。因此,有必要研究在不同条件下,单桩浮式海上风力发电机系统的动力学特性,为未来大型单桩浮式发电机的建模和动态分析提供策略。本文以单桩式浮式海上风力发电机为研究背景,以挪威Hywind单桩式浮式风机为参考,建立了单桩式浮式海上风力发电结构的动力学模型,通过MATLAB利用四阶Runge-Kutta法进行数值积分以获得系统响应,从而研究系统的动力学行为。具体内容如下:1.对国内外海上浮式发电风机的发展进行了简单介绍,同时,分别介绍了目前浮式风机的主要结构类型,包括半潜式、单桩式、张力腿式、驳船式。其中重点介绍了本文主要研究对象单桩式浮式风机的结构原理。随后,回顾了多体动力学系统、拉格朗日方程和四阶Runge-Kutta理论知识以及介绍了 TurbSim的使用与原理。2.根据海上风机系统工作过程中的运动特性,将单桩式浮式风机进行相应的模型简化。单桩式海上浮式风力发电机被视为一个多体系统,其中包括刚性构件与柔性构件。每个构件在建立的局部坐标系中建模,并使用适当的变换关系转换为惯性坐标系。确定模型各构件的绝对位移,求出各构件的动势能。确定模型所受的各种外载荷,随后根据拉格朗日方程推导了模型工作过程中的动力学控制方程组。3.通过MATLAB利用四阶Runge-Kutta法对建立的动力学控制方程组进行数值积分以获得系统响应。在数值模拟仿真章节,模拟了额定风速下系统响应;对比了六种不同风速下系统的运动响应差异;比较了不同系泊刚度对系统响应的影响;利用TurbSim生成湍流风场,探究湍流风下系统的运动响应变化情况。4.可以得出如下结论:单桩式浮式平台沿各自由度的运动响应均有着不同程度的衰减,以及达到平衡状态的时间有所差异。衰减原因来自于海水的流动阻尼,由此产生的流体阻尼力的差异表现为各运动响应时间历程中的相移。随着风速的增大受较低海水流动阻尼影响较小的浪涌、升沉、俯仰与偏航运动频率均无明显的变化,但受海水流动阻尼影响更大的平台横摇与平台滚动的运动频率与风速大小呈正相关。系泊系统在单桩浮式风机系统中主要起定位作用,对于系统平动影响较大,转动影响较小。湍流风对系统偏航与叶片平面外运动的影响最为明显。

关键词：单桩式浮式海上风力发电结构多体耦合动力学数值模拟 Runge-Kutta法

含复杂曲面的变厚度柔性薄壳结构的动力学建模与分析

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含复杂曲面的变厚度柔性薄壳结构的动力学建模与分析

作者：丁毅西安理工大学

学位级别：硕士

柔性薄壳结构在工程领域十分常见,如柔性抓手、安全气囊、飞艇等,生物领域也常见于动物胃、胆囊、血管等器官组织。这些柔性薄壳结构往往具有复杂的曲面、不均匀的厚度、容易发生较大的位移与变形,在生命活动及生产实践中承担着运输、... 详细信息

柔性薄壳结构在工程领域十分常见,如柔性抓手、安全气囊、飞艇等,生物领域也常见于动物胃、胆囊、血管等器官组织。这些柔性薄壳结构往往具有复杂的曲面、不均匀的厚度、容易发生较大的位移与变形,在生命活动及生产实践中承担着运输、包装、储存、承载等重要活动。本文针对具有复杂曲面、不均匀厚度、较大的位移与变形特点的薄壳结构,建立该类结构的动力学模型并对其动力学特性分析。主要工作如下:首先,运用面积坐标和结构坐标系,建立了含空间角的平面三角形单元;将点-法线曲面三角形(PN三角形)的基函数与ANCF三角形单元的节点坐标相结合,提出一种适用于拟合复杂曲面的三角形薄壳单元;通过硅橡胶材料的折板和薄壁圆筒两个算例,获得了观测点的位置坐标随时间的变化曲线,验证了所提曲面三角形单元用于拟合柔性薄壳结构的有效性。其次,在曲面单元初始构型和当前构型上均建立曲面坐标系和笛卡尔坐标系,通过坐标变换,推导出单元的变形梯度、弹性力表达式,建立了适用于等厚度柔性薄壳结构的动力学方程,对比线载荷作用下的薄壁圆筒变形算例仿真结果与文献结果,验证了所推导的动力学方程的有效性。最后,推导出含面积参数的厚度变化函数,建立了适用于变厚度柔性薄壳结构的动力学方程,仿真分析了变厚度软体手指在不同气压变厚度条件下的动力学响应,以及变厚度含复杂曲面的硅胶胃模型在不同气压作用下的动力学响应,验证了所提出的变厚度单元的动力学方程的有效性。

关键词：溥壳结构复杂曲面 ANCF 三角形曲面单元变厚度单元

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基于机器视觉的人体参数测量方法研究

基于机器视觉的人体参数测量方法研究

作者：王涵西安理工大学

学位级别：硕士

在人机工程学中,人体参数是产品设计、工作环境设置、作业安全测试等的重要依据,是生产过程人机安全高效协同工作的基础。然而传统人体测量方法存在效率低、标准化程度不高等问题,机器视觉给人体参数测量提供了一种新的途径。本文研究... 详细信息

在人机工程学中,人体参数是产品设计、工作环境设置、作业安全测试等的重要依据,是生产过程人机安全高效协同工作的基础。然而传统人体测量方法存在效率低、标准化程度不高等问题,机器视觉给人体参数测量提供了一种新的途径。本文研究基于机器视觉的人体参数测量方法,以期获得人体二维与三维参数的计算方法,具有重要的理论研究意义和实际应用价值。(1)构建了基于机器视觉的人体参数测量方案和技术实现路线,研究了人体骨骼坐标精确获取及处理、人体轮廓提取、构建测量方法等关键技术问题。使用消除畸变的相机标定方法,提高了图像数据的精度。采用图像分割与处理原理获得了人体骨骼数据,通过自适应滤波对骨骼数据进行平滑处理,解决了采集过程中身体颤动造成骨骼数据获取稳定性差的问题,为人体二维参数计算方法的建立提供了数据依据。(2)采用基于深度学习网络的人体边缘轮廓提取方法,利用旋转、裁剪、缩放等图像处理方法进行样本数据增强,以满足复杂背景下轮廓提取模型的训练。结合传统的全卷积-编解码器网络(CEDN),构建了改进的CEDN网络,将残差网络作为编码器,提高了对图像特征的提取能力;在解码器中加入密集卷积块和统一融合注意力机制,加强了对图像语义信息的提取能力。通过实验验证了模型对于人体边缘轮廓提取的有效性。(3)建立了基于骨骼点与边缘轮廓的人体二维参数测量方法,将人体骨骼空间坐标和提取的平面轮廓数据通过坐标变换统一到同一像素坐标系下,获得了计算人体二维参数所需的关键像素点,随后将其转换至三维空间中,结合欧氏距离公式给出了点线相结合的人体二维关键参数的计算方法,实测数据验证了方法正确性。(4)基于实测的人体二维和三维参数,完成了二维参数与三维参数的相关性分析,确定了各个三维参数与二维参数之间不同的强关联程度。基于此构建了人体三维参数的多元回归预测方法,进而获得了多元线性回归预测模型,用实际人体数据对预测模型进行了验证。结果表明,预测模型的误差范围为0.1%～2.4%,基本满足了常规工程应用需求。

关键词：参数测量机器视觉人体参数边缘轮廓提取人体骨骼点

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基于实例与目标相关性的多目标稀疏回归算法

控制与决策 2024年第5期39卷 1478-1486页

作者：何杜博孙胜祥海军工程大学管理工程与装备经济系武汉430033

针对传统多目标回归算法无法处理输入与多输出间的非线性关系,且忽视了数据点在输入与输出之间的结构信息,导致算法泛化性能受限、缺乏稳健性等问题,提出一种基于实例与目标相关性的多目标稀疏回归(multitarget sparse regression with ... 详细信息

针对传统多目标回归算法无法处理输入与多输出间的非线性关系,且忽视了数据点在输入与输出之间的结构信息,导致算法泛化性能受限、缺乏稳健性等问题,提出一种基于实例与目标相关性的多目标稀疏回归(multitarget sparse regression with instances and targets correlations, MTR-ITC)算法.首先,通过嵌入潜变量空间来对复杂的输入与输出以及输出间的关联结构解耦,并利用核技巧和稀疏回归学习输入输出间的非线性关系和输出间的相关结构;然后,引入流形正则化项探索不同实例在输入与输出变量间的相关性,确保模型输出与真实结果在局部和全局结构的一致性,以提升模型泛化性能;最后,提出一种交替优化算法来对目标函数进行求解,使其能快速收敛至全局最优.在基准测试数据集上的实验表明,所提算法在不同MTR数据集上均具有较好的测试性能.

关键词：多目标回归稀疏学习流形学习交替优化算法核方法实例相关性

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变焦型双光路车载抬头显示光学系统设计

光学学报 2024年第14期44卷 191-201页

作者：田曼力薛常喜长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学先进光学设计与制造技术吉林省高校重点实验室吉林长春130022

提出了一种变焦型双光路增强现实抬头显示光学系统,并利用矢量像差理论进行初始结构设计。该系统用两块图像生成单元搭建近光路和远光路,分别用于显示基础信息和交互信息,且远光路成像距离可在一定范围内进行连续调节,最终得到了一个眼... 详细信息

提出了一种变焦型双光路增强现实抬头显示光学系统,并利用矢量像差理论进行初始结构设计。该系统用两块图像生成单元搭建近光路和远光路,分别用于显示基础信息和交互信息,且远光路成像距离可在一定范围内进行连续调节,最终得到了一个眼盒大小为120 mm×60 mm、视场角分别为5°×1°和10°×5°、成像距离分别为2.5 m和10~20 m的双光路车载抬头显示系统。本研究为增强现实抬头显示系统提供了一种新的设计结构,提高了增强现实显示效果。

关键词：光学设计抬头显示器增强现实变焦平面矢量像差理论

两栖仿生移动机器人松软路面爬行特性分析和水下运动控制研究

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两栖仿生移动机器人松软路面爬行特性分析和水下运动控制研究

作者：段凯文西安理工大学

学位级别：硕士

近年来,各地自然灾害的频发使得应用于应急救援领域的机器人变得更受关注。而在不同的应急救援场景下,机器人的移动能力又受到灾害现场复杂环境的限制。例如在暴雨洪涝自然灾害现场,高度离散化的地形和深松软路面环境对机器人的移动能... 详细信息

近年来,各地自然灾害的频发使得应用于应急救援领域的机器人变得更受关注。而在不同的应急救援场景下,机器人的移动能力又受到灾害现场复杂环境的限制。例如在暴雨洪涝自然灾害现场,高度离散化的地形和深松软路面环境对机器人的移动能力提出了极高的要求,此外还要求机器人拥有一定的水中移动能力。水陆两栖移动机器人作为应急救援机器人的一种,其兼具陆上和水中移动的能力。而在其设计过程中,如何将陆上推进装置和水中推进装置进行有机融合,评估其在深松软路面上的爬行性能,实现其水下运动控制仍是面临的几个关键问题。本文中针对设计的两栖仿生移动机器人,对其机械结构设计、足-地接触力特性、松软路面爬行性能和水下运动控制进行了研究,主要的工作内容如下:(1)设计机器人的机械结构,包括机体、支腿和推进器布局设计;通过D-H法建立支腿的运动学模型,并在此基础上参考海龟在松软滩涂上的爬行方式,规划其爬行步态;利用空间坐标转换,求得机器人在水下运动时随体坐标系与惯性坐标系之间的位姿变换关系,建立其水下运动学模型。(2)结合经典地面力学理论模型,通过应力积分法求得机器人支腿足端的轮足结构与松软路面间的接触力模型,并通过单腿离散元仿真试验验证了该模型的正确性;利用MBD-DEM(多体动力学-离散元法)评估了机器人以四腿爬行步态和旋转步态在标定的三种松软水平路面上的爬行性能,并对机器人在三种角度的松软斜坡上的爬坡性能进行了评估。(3)对机器人进行了水下动力学分析,建立了其水下动力学模型;通过单自由解耦的方法,分析其水下单自由度上的运动速度随推力的响应情况,并划分速度挡位;利用模糊PID控制对其进行定深运动控制,并与传统PID控制的效果进行对比;通过水平面自由度解耦的方法,利用反步全局积分滑膜控制方法对本文中机器人的水下轨迹跟踪问题进行研究,仿真结果显示,该控制方法具有良好的控制效果。(4)搭建样机,评估机器人在松软路面和水中的运动性能,并与仿真结果进行对比。经过测试,机器人在松软路面上的爬行姿态良好,运动速度与MBD-DEM联合仿真中的结果基本一致;机器人的水下运动情况与第四章中仿真的结果基本一致。

关键词：机器人结构设计 MBD-DEM联合仿真水下运动控制