一种新型速冷水杯的结构设计

文章以生活中常用的水杯为研究对象,设计了一种速冷水杯。该速冷水杯可以快速将100℃的开水冷却至适宜人们饮用的55℃温水,保证人们能够在较短的时间内喝到适宜温度的水,从而满足身体对水分的需要。通过傅里叶导热定律对速冷水杯建立一维导热的数学模型,对热水区和冷却水区的不锈钢分隔层建立单层导热模型,再根据能量守恒定律求解出冷却时间。

基于TRIZ理论的自动增排雨水井盖设计

针对城市化进程中城市排水系统雨水下渗能力不足的问题，提出了基于TRIZ矛盾解决原理的自动增排雨水井盖创新设计方法，建立基于物场分析模型的标准解，物理矛盾的分离原理以及最终理想解的模型。采用一种双层的井盖以及利用雨水自身的重力，实现井盖渗雨量的自动调节。最后，通过制作3D打印模型，验证了该设计的可行性。

基于改进RRT^(*)算法的移动机器人路径规划

为解决渐进最优快速扩展随机树(RRT^(*))算法在特殊环境下(如狭窄通道)路径规划存在的内存占用多、规划效率低等问题,提出了一种基于目标约束采样和目标偏置扩展的改进RRT^(*)算法.首先,在采样上引入目标偏置策略,并对每次采样进行位置约束,使采样的目标导向性更强.然后,在新点扩展上摒弃了已有算法单纯朝着采样点扩展的思路,通过给采样点和目标点分配不同权重,使得每一次扩展同时由采样点和目标点共同决定,进而加快搜索速度.接着,采用三次B样条曲线对搜索到的路径进行平滑处理,以保证路径的可行性.最后,分别基于Matlab和V-REP平台对RRT^(*)算法和改进RRT^(*)算法进行了2D和3D的对比实验,实验结果验证了改进RRT^(*)算法的优越性和有效性.