可变形模块化履带机器人构型转换原理与验证

为实现机器人在不同环境中能够通过改变自身构型跨越障碍并完成任务,需对可变形模块化履带机器人构型之间的相互转换进行研究。以具有27种构型的机器人为研究对象,该机器人构成一个构型网络,每种构型被定义为加权定向构型网络中的一个节点。从一种构型到另一种构型的转换由非负权值的有向路径表示,权值均为1。采用Floyd算法,通过对距离矩阵和路由矩阵的迭代计算,求出构型网络中任意2种构型之间相互转换的最短步数与经过的中间构型。实物实验给出了可变形模块化履带机器人27种构型之间的相互转换以及面对不同环境以不同的构型应对的结果。实验结果表明,该机器人可以通过最短路径实现构型之间的相互转换,并且随着所处环境的不同,机器人可以改变自身构型顺利跨越障碍并完成任务。

空空目标的FMCW ISAR成像研究

相比于传统运动状态下的逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像,目标和雷达都在运动的情况下的运动状态更为复杂,存在回波建模难度大、ISAR成像转角过大、成像投影平面不稳定等问题。本文针对机载雷达与空中目标建立了空空目标的运动模型。调频连续波具有大带宽的优点,调频连续波雷达具有体积小、成本低、结构简单等优点。本文采用线性调频连续波体制,研究了FMCW ISAR的自聚焦算法,实现了对空空目标的回波建模与成像。

基于一维距离像的目标识别方法研究

一维距离像可为雷达对目标的识别提供重要依据,频率捷变LFMCW雷达具有距离分辨率高,抗干扰性能强等优点,本文采用该体制雷达对典型坦克目标进行基于一维距离像的目标识别方法的研究。首先对目标一维距离像进行仿真,对比不同方位角、俯仰角下的一维距离像,提出了一种基于一维距离像的连续多调频周期融合的目标识别方法,仿真结果表明该方法相较于单周期目标识别方法的识别率更高,稳定性更好。最后就噪声调幅干扰对两种目标识别方法的影响进行了仿真分析,结果表明连续多调频周期融合的目标识别方法受噪声调幅干扰的影响较小,且识别率更高。

多链可重构模块化机器人的构型转换

可变形指尖陀螺是一种流行的玩具,其多链、可变形的优点为空间机器人提供了一种方案。以此玩具为启发,结合链型机器人灵活多变的特点,引入了多链可重构模块化机器人。以构型分析及构型转换策略为重点对多链可重构模块化机器人的拓扑构型展开研究,使其改变拓扑构型来适应不同任务。首先,结合整数拆分及排列组合,建立了适用于正六边形基座的模块化机器人基本非同构构型库,提出了一种非同构构型枚举算法,该算法表明非同构构型数随模块数的增加呈指数型增长;其次,以构型转换为核心,定义了基于结构特征的等价关系库,设计了一种构型匹配的重构策略来完成构型间的最优匹配与转换;最后,通过演示与仿真,验证了重构策略的有效性。

1 000 MW机组增容改造应用分析

对某电厂1000 MW机组增容改造应用进行分析,总结增容改造方案,得出经济效益分析结果,为同类型机组增容改造提供参考。

1 000 MW机组汽电双驱引增合一技术应用分析

对汽电双驱引增合一技术应用并结合某电厂1000 MW机组的实际应用情况进行介绍,采用汽电双驱引增合一技术能为电厂带来可观的收益,厂用电率大幅下降,并为同类型机组进行汽电双驱引增合一技术应用提供参考。

Mg−6Zn−1Mn−4Sn−0.5Ca合金在挤压和时效过程中的组织演变和析出强化

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电镜、硬度试验和拉伸试验对Mg−6Zn−1Mn−4Sn−0.5Ca(ZMT614−0.5Ca)合金在挤压态和时效态的组织变化及力学性能进行研究。结果表明:铸态ZMT614−0.5Ca合金主要包含α-Mg、Mg−Zn和CaMgSn相。热挤压过程有效地细化晶粒且形成完全动态再结晶组织。挤压态合金的平均晶粒尺寸约为4.85μm。固溶处理后,高熔点CaMgSn仍然存在,起着重要的钉扎作用和阻碍晶界移动。时效处理后,合金ZMT614−0.5Ca具有良好的综合力学性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为338 MPa、383 MPa和7.5%。和挤压态相比,合金屈服强度提升约36%,其主要原因是时效过程β相的析出强化。

一种细化AZ31镁合金的固液两相区复合挤压工艺

为了通过细化晶粒提高镁合金综合力学性能,基于“工艺耦合,缩短流程”的想法,提出固液两相区挤压剪切复合成形工艺。以AZ31镁合金为研究对象,结合Anycasting技术,对固液两相区成形过程的浇铸过程及凝固过程进行模拟研究;结合实际实验选取合适的挤压参数,从而有效细化AZ31的组织并提高综合性能。结果表明:AZ31在变形区中因枝晶破碎和压力对过冷度的影响等促进了形核,在有效细化晶粒的基础上保证了尺寸的均匀性;且液相的存在有助于协调挤压过程中的变形,减少滑移和孪生变形对织构的影响,显著降低挤压织构的强度,180°角的基面宏观织构极值强度仅为5.3。剪切角能进一步细化晶粒,并提高综合力学性能;当剪切角度为150°时,综合力学性能最优,屈服强度为222 MPa,抗拉强度为309 MPa,伸长率为8%。

基于机器视觉技术的高压输电线路覆冰在线监测方法

为了降低高压输电线路覆冰在线监测误差,文章提出了一种基于机器视觉技术的高压输电线路覆冰在线监测方法。该方法建立了高压输电线路力学模型,利用机器视觉技术获取线路双目图像;结合视差求取结果,计算线路覆冰厚度,完成高压输电线路覆冰在线监测。文章搭建了实验平台,验证了该方法的监测误差变化范围为0~0.2 mm,满足在线监测精度要求。

仿树蜂三瓣式采样器研究

针对星球表面探测技术的研究,基于树蜂钻树洞机理,设计了一种集钻探和取样功能于一体的三瓣式、可伸缩采样器。采样器由三部分组成,分别为伸缩仓、柔性臂和钻头。伸缩仓部分主要由张紧装置、齿轮卷扬装置、柔性辊轮装置等组成。柔性臂部分为两根带簧片背对配置,提高了其弯曲刚度和扭转刚度,可收拢在伸缩仓内,无鼓包问题。钻头部分包含背、腹钻瓣和中间瓣,由凸轮机构驱动背腹钻瓣实现钻探给进,中间瓣进行定位和取样。通过对柔性臂参数和一阶临界弯矩进行分析,给出了一阶临界弯矩估计公式,对采样器的设计具有一定的理论指导意义。

挤压温度对AZT802镁合金组织和性能的影响

将铸态AZT802合金分别在350℃、380℃和400℃下挤压,随后进行T5时效处理,研究不同挤压温度对AZT802镁合金挤压态和时效态组织和性能的影响。结果表明,当挤压温度为350℃时,晶粒尺寸分布不均匀,同时观察到大块的条状第二相沿挤压方向析出。当挤压温度高于350℃时,挤压态合金获得均匀等轴晶粒,第二相以颗粒状形貌沿晶界均匀分布。经T5时效处理后,颗粒状Mg_2Sn相均匀分布于基体中,Mg_(17)Al_(12)相以连续相和非连续相析出,非连续析出相随时效前挤压温度的升高而逐渐增多。力学性能测试结果表明,AZT802合金在380℃下挤压,并进行175℃(3h)T5时效处理后,获得最佳综合力学性能。

含Gd的Mg-Al系合金研究现状

镁合金作为"21世纪绿色环保工程材料",具有广阔的应用前景。在诸多类型的镁合金中,Mg-Al系合金是目前应用范围最广、牌号最多的镁合金。合金化一直是改善镁合金性能的重要手段,在围绕Mg-Al系合金开展的众多合金化研究中,加入稀土元素Gd是一个重要的研究方向。近年来,许多研究者围绕微观形貌、力学性能与腐蚀行为三个方面对含Gd的Mg-Al系合金广泛开展了研究。在Mg-Al系合金中加入Gd后,合金第二相的种类与结构会发生相应的变化。其中,最常见的变化为脆性第二相Mg_(17)Al_(12)转换为高硬度第二相Al_(2)Gd。Al_(2)Gd在合金凝固时可作为非均质形核点,使合金的晶粒尺寸得到明显的细化,力学性能也得到提高(细晶强化)。此外,Al_(2)Gd作为热稳定相,在随后的热处理及热加工过程中,不会发生回溶或分解,因此其可以钉扎晶界,抑制晶粒异常长大。2011年有学者首次在含Gd的Mg-Al系合金中发现了LPSO相,但相比于Mg-Zn合金,目前Mg-Al系合金中关于LPSO的研究还比较少,LPSO相的潜力还未得到充分发挥。一般而言,Gd可提升铸态Mg-Al系合金的力学性能,但其对热处理态及热挤压态Mg-Al系合金力学性能的影响更为复杂,还需进一步探究。腐蚀行为方面,加入Gd不仅可以减少Mg-Al系合金晶界处Cu、Fe、Ni等有害杂质元素的偏析,抑制有害杂质元素带来的腐蚀,还可以使腐蚀产物膜更加稳定、致密,从而减缓腐蚀。当然,加入Gd后,Mg-Al系合金第二相的成分、含量、形态及分布发生了改变,导致第二相与基体相的电位差、第二相起到屏蔽腐蚀离子的作用发生改变,也会使合金的腐蚀行为发生相应变化。本文综述了国内外含Gd的Mg-Al系合金的研究现状,介绍了Gd对Mg-Al系合金微观形貌、力学性能和腐蚀行为的影响,并分析了目前研究的不足,最后展望了含Gd的Mg-Al系合金的研究趋势。

基于倾角传感器技术的全地形水平运载系统

针对在崎岖地形下的运载困难以及稳定性差，影响货物安全运送等问题，设计了一种全地形水平运载系统。采用了六足步行机器人模块与水平调节模块相结合的技术，六足步行机器人模块通过软件控制18位舵机来驱动运动关节，以实现灵活的运动，另外，水平调节模块通过倾角传感器采集地面与水平面的倾斜角度，其角度数据通过51单片机处理来控制液压系统中步进电机的输出量，以实现导杆在油压作用下的升降，完成载物台的水平调节。试验表明：该系统能够在倾斜度为1＆#176;~30＆#176;范围内自动调节，使其实现水平运载功能。

浅谈高中物理学习存在的问题及对策

在我们高中阶段理工科的各个科目中,物理是相对与其他科目来说是较难学的,在学习物理的过程中我们总会有这样的不解:“上课时可以听得懂,但就是在课下做习题的时候总会出错。”这是个普遍的问题,值得我们高中生的关注,那么,高中生怎样才能学好物理呢?以下谈谈个人的几点看法,希望对大家有所帮助!

对素质教育与中学生物教育改革的思考

素质教育理念下,中学教学工作的开展应该更加深入地推进相关教学工作改革优化,并且转变以往以考试为中心的教学模式,在关注升学率之外,更加全面地关注对学生的培养,关注社会对于人才的需求。本文就对于素质教育理念下,中学生物教学改革工作开展的相关问题进行了分析和探究。

应力状态对纯钛织构演化机制影响研究

采用拉伸、压缩的试验方法,结合Schmid因子计算和晶体塑性模拟计算研究了TA2纯钛在不同应力(拉应力、压应力)状态下织构的演化机制。结果表明:在拉伸变形过程中,较大的应变量也难以使织构发生显著变化,相对而言,压缩变形过程中织构变化较为显著。在不同应变路径下,变形初期启动的变形方式有一定的差异。在不同应变量下,随着变形程度的增加,发生基面滑移或锥面滑移或{1012}拉伸孪生的晶粒数变多是导致形成不同织构的主要原因。

挤压-剪切转角对AZ31镁合金组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM),电子背散射衍射(EBSD),X射线衍射仪(XRD)等分析方法,研究了挤压-剪切(ES)工艺转角对AZ31镁合金组织和性能的影响。结合Deform-3D技术对不同角度ES过程成形载荷、等效应变和挤压速度场进行模拟研究。结果表明:挤压-剪切工艺可以通过促进动态再结晶从而进一步细化AZ31镁合金的晶粒尺寸,且随着剪切内角φ的减小,晶粒尺寸更小。此外转角的加入会弱化挤压部分形成的强基面织构,进一步改善合金的综合力学性能,合金的屈服强度和抗拉强度升高,伸长率略微下降。当剪切角度为150°时,合金的综合力学性能最好,屈服强度为237.5 MPa,抗拉强度为299.2 MPa,伸长率为11.3%。

基于四连杆机构的扑翼设计与仿真

为研究鸟类翅膀双关节结构,基于仿生学原理,设计一种基于四连杆机构的扑翼结构。该四杆机构的输入由无刷电机驱动二级减速器提供,可进行周期性扑翼运动,且其频率及姿态角可调。根据鸟类关节角运动范围,确定机器人连杆机构输出角,使其可在期望范围内运动。通过MATLAB/SimMechanics建模,对机器人四连杆机构进行仿真,并集成到iSIGHT中进行参数优化,得出与期望轨迹相近的设计变量值。结果表明,基于四连杆机构设计的扑翼机方案可行、频率可控;优化后的仿真曲线能够很好地逼近于给定的任务轨迹。所用设计方法具有快速高效的特点,结果直观可见,为其他仿生扑翼机构的参数设置和优化提供了一种可行的方案。

Mg-6Zn-1Mn-2Sn-0.5Ca合金挤压态和热处理态的组织与力学性能

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、硬度以及力学性能测试仪等对挤压态和时效处理的Mg-6Zn-1Mn-2Sn-0.5Ca镁合金的显微组织和力学性能进行研究。结果表明:合金铸态的相组成为α-Mg,Mn,Mg7Zn3,Ca2Mg6Zn3和CaMgSn相。挤压态组织为完全动态再结晶组织,晶粒尺寸约为2.8μm。固溶时效处理(T6,180℃+10 h)后,合金的强度明显增加,屈服强度和抗拉强度分别为320和390 MPa。合金强度的提高主要是由于晶界强化,固溶强化和析出强化作用。

Ca和Sn对ZM61合金微观组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)等分析方法研究了添加Ca和Sn对Mg-6Zn-1Mn(ZM61)合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:ZM61合金中主要的第二相为Mg7Zn3,添加0.5 mass%Ca后合金中出现Ca2Mg6Zn3相,Mg7Zn3相减少,动态再结晶不完全,织构增强,强度和塑性提高;在ZM61-0.5Ca合金中添加1 mass%Sn,合金中出现针状新相CaMgSn,该相抑制Ca2Mg6Zn3的形成。ZM61-0.5Ca-1Sn合金综合力学性能最佳,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为319 MPa,358 MPa和13.5%。