虚拟现实中视觉诱发晕动症时空多特征评价

沉浸式的虚拟现实体验中视觉诱发晕动症(Visually Induced Motion Sickness,VIMS)是影响虚拟现实系统发展与应用的一个重要问题。现有的基于视觉内容的评价方案大多考虑的要素不够全面,对运动信息的提取较为简单,且少有考虑时域上的突变对晕动症的影响。针对上述问题,提出了虚拟现实中视觉诱发晕动症时空多特征评价模型;基于立体全景视频中空域、时域信息来设计视觉诱发晕动症评价模型,采用更符合人眼感知的加权运动特征,并考虑了立体全景视频时域的突变信息设计了特征提取方式。所提出模型分为预处理模块、特征提取模块及时域聚合与回归模块。预处理模块用于视口提取和光流图、视差图、显著图的估计。特征提取模块包含前背景加权运动特征提取、基于变换域的视差特征提取、空间特征提取及时域突变特征提取。时域聚合后通过支持向量回归得到VIMS评价分数。实验结果表明,该模型在立体全景视频数据库SPVCD上的预测结果与平均主观意见分的皮尔逊线性相关系数为0.821、斯皮尔曼相关系数为0.790、均方根误差为0.489。该模型取得了优良的预测性能,验证了所提出特征提取模块的有效性。

拉钩筋自动弯折装置设计与分析

针对当前拉钩筋装配化施工安装工艺需求,设计一种拉钩筋弯折装置。基于拉钩筋弯折工艺试验,提出了具有夹紧和弯折功能的装置构型。基于弯折装置结构特点,通过理论分析的方法建立了夹紧和弯折机构的运动学模型。基于弯折机构使用和设计要求,采用虚拟样机技术对弯折机构进行多体动力学和有限元结构静力学仿真分析。结果表明:弯折机构在运动过程中动作平滑,各杆件结构强度和刚度在合理范围之内,满足机构运动的平顺性和机械结构的可靠性要求。设计了弯折驱动液压缸电液位置控制系统,通过仿真验证了控制系统的可行性。最后,通过试验对弯折装置使用性能进行验证,结果表明:拉钩筋弯折装置整体结构性能满足设计和工程要求,极大提升了拉钩筋安装效率,达到预期目标。

三自由度液压机械臂自动整平系统设计与研究

针对水下抛石基床整平需求,设计一套基于挖掘机三自由度液压机械臂的自动整平系统。对臂架机械结构进行适应性改造,通过试验计算其作业负载,结合有限元法验证改造结构的可靠性。基于D-H法和几何法搭建臂架正、逆运动学模型,将铲尖轨迹运动转换为臂架各构件的协同控制。设计基于PID控制的臂架电液比例位置控制系统,通过AMESim验证了臂架驱动控制系统方案的可行性。结合北斗定位技术,搭建臂架自动整平系统架构,提出适用于工程应用场景的定位、整平作业流程。最后,通过工程试验和应用对自动整平系统进行了验证。试验和应用结果表明:采用三自由度液压机械臂的基床整平效率更高、成本更低,整平精度也满足施工要求。

跨江大桥智能钢筋加工厂设备的应用研究

针对张靖皋长江大桥南航道桥南锚碇钢筋加工厂生产需要,对钢筋加工设备和起重机进行智能化升级。文中通过物流转运装置和光电控制系统对传统钢筋加工设备进行自动化升级改造,集成自动上料机和自动剪切线,基于钢筋云平台与上位机控制系统串联各生产线顺序功能,实现了钢筋从上料、切断到加工的连续自动化生产。通过设置位置传感器和多点工位呼叫台对起重机进行智能化升级,采用智能算法对起重机的避碰和调度功能进行优化,实现了起重机的自动化调度,提高了起重机运行的效率。最后,通过现场应用验证了设备升级方案的可行性,既降低了工程成本,又提高了生产效率。

超深地下连续墙施工控制关键技术研究

针对张靖皋长江大桥南锚碇超深复合地下连续墙成槽精度高、钢箱和钢筋笼制安精度高等施工要求,以试验段建造为研究主体展开相关施工控制关键技术研究。首先,基于双轮铣槽机智能辅助决策系统对铣槽机成槽过程进行控制,实现槽段垂直度小于1/800的控制要求;其次,通过高精度卧式匹配制造的方法,实现钢箱制造过程的直线度控制,基于智能调平技术完成钢箱安装的水平控制,实现钢箱安装垂直度大于1/1000的控制要求;最后,基于数控加工、视觉检测技术以及高精度胎架完成钢筋笼的高精度制作,实现二期钢筋笼的顺利下放。超深地下连续墙施工控制关键技术有效保障了试验段的顺利实施,取得了较好的试验效果。

浅海移动平台履带行走机构设计与分析

浅海移动平台作为浅海地域施工的工程装备,其行走机构性能决定了施工平台的可作业范围。为提高浅海移动平台在浅海地域的适应性和通过性,设计了一种具有2自由度铰接轴的履带式行走机构,使其具备良好的地面适应能力和越障能力。基于虚拟样机技术对行走机构核心部件进行了机械结构有限元静力学分析和模态分析,发现极限工况下履带主梁最大应力和最大形变均在设计范围以内,其强度和刚度均满足要求;行走时地面冲击频率远小于主梁的1阶固有频率,不会引起主梁的共振。对施工平台行走机构作业性能进行试验分析,结果表明:浅海移动平台履带式行走机构在地面适应性和越障方面有着良好的性能表现。

从“洒扫应对进退之节”教起——朱熹的“小学”教育思想探析

朱熹是我国封建社会后期最有影响的教育家,他的儿童教育思想和教育实践是基础教育的丰厚资源。他主张,儿童应教会"洒扫应对进退之节,礼乐射御书数之文"、教会"规矩",从而养成良好的习惯;同时,亲自编写启蒙教材,把儒学经典普及化,这些对后世产生了极大影响。在此以他的"小学"教育思想为对象,简析其教育目的、基本内涵、实践成果等要素,以期更好地继承这笔丰厚的文化遗产。

对《小狗包弟》几个问题的探究

《小狗包弟》讲述艺术家和狗的故事,不是为了引出下文的"引子",而是全文立意、结构的重要关目;不是在揭露暴行,而是深深的自我解剖和忏悔。

新中国成立第一时间的形象重塑——对鲁迅逝世十三周年几篇纪念文章的重读

1949年10月19日,是鲁迅逝世13周年纪念日,此时为新中国成立的第一时间,新政权的文化整合已经开始,国家意识形态的话语方式正在建构,知识分子的思想改造即将全面进行。主流媒体刊登的纪念文章,连接了时代的要求,以热情赞颂人民革命、全心全意为人民服务、勇于思想改造的时代精神,重塑了鲁迅形象,影响巨大而深远。

从“大一国文”到“大学文学”——“大学语文”课程教学目标、学习内容的演变浅探

上世纪二三十年代,"大一国文"课程为高校公共必修课,许多一流学者曾执教过,留下许多佳话。新时期开始的七八十年代,"大学语文"课程恢复开设肇始,就存在着培养学生读写能力、继承吸收文化遗产精华、道德熏陶、政治教化等不同的目标诉求。90年代至今,该课程的人文教育、精神成人、继承传统等学习目标的张力更加彰显。

也谈“淮北精神”

一 据悉，2012年4月至6月，安徽省文明办发起“安徽精神”大讨论活动。在这个背景下，至今安徽省已有很多城市陆续向社会公布了它们的“城市精神”。这些城市精神的表述语中多有“厚德”“创新”“务实”“和谐”“诚信”等当下流行词。不仅仅是安徽，全国许多城市甚至极具特色的城市如南京、大连、青岛、泉州、苏州等，其“精神”的表述也是这样。

基于主动悬挂的移动式作业平台设计与研究

针对当前工程环境复杂化、地形条件多样化对移动施工平台性能提出的要求,设计一款基于主动悬挂的移动式作业平台。对作业平台进行结构设计,对其液压作动支腿进行有限元结构静力学分析,验证作动支腿机械结构的可靠性,对作业平台整体进行有限元结构动力学分析,得出能够避免平台发生共振的激振源频率段;根据作业平台特点,采用“中心点不动”调平算法,通过数学模型将平台的倾角控制等效转化为液压作动支腿位移的控制;设计作业平台作动支腿的电液比例控制系统,通过仿真验证PID控制算法的有效性;最后,通过试验对作业平台整体性能进行验证。结果表明:基于主动悬挂的移动式作业平台满足设计要求,达到预期目标。

沉井基础取土作业机器人设计与研究

针对传统沉井基础施工设备取土效率低、地层适应性较差、作业区域存在盲区等问题,设计一款沉井基础取土作业机器人。结合施工需求,对机器人进行结构设计,并对其伸缩臂进行有限元静力学分析,验证了伸缩臂结构设计的合理性和可靠性;基于D-H法和几何法分别建立了机器人正、逆运动学模型,基于几何法建立了机器人关节空间到驱动空间的运动学模型,将铣挖头位姿控制最终转换为各关节液压驱动器的位置控制;设计了机器人关节驱动电液比例控制系统,采用PID控制器对其进行校正,通过仿真验证了控制策略的有效性;通过现场试验对机器人整机使用性能进行分析。试验结果表明:沉井基础取土作业机器人满足沉井施工需求,达到预期目标。

基于机器人集群化制造的钢筋网片生产线设计

针对传统铁路桥塔预制钢筋网片制作效率低、焊接质量不稳定等问题,提出以工业机器人取代传统人工制作的思路,设计基于机器人集群化制造的钢筋网片生产线。对传统制作流程进行分析,从各工序特点入手,提出工业机器人全工序取代的总体设计方案;通过搭配机器人作业辅助机械结构,结合工业级视觉系统,设计基于机器人制作的钢筋网片全自动化生产线和生产工艺;最后,通过试验和工程应用对生产线方案的可行性和实用性进行验证。结果表明:基于机器人集群化制造的钢筋网片制作生产效率更高、焊接质量更为稳定,同时降低了劳动强度,减少了人工成本,达到了预期的设计效果。

基于周期滑动平均卡尔曼滤波的船载式称重传感器误差抑制算法

随着基础设施建设工程走向海洋,船载式混凝土搅拌站得到了大量的应用,但其在波浪激励下会产生升沉、横摇、纵摇、横荡、纵荡的复合运动,从而会导致计量系统产生偏差。基于此给出一种基于周期滑动平均卡尔曼滤波的船载式称重传感器误差抑制算法。首先,通过传统卡尔曼滤波对原始数据进行处理,消除其中的随机误差;然后,通过短时傅里叶变换对数据进行频谱分析,获取周期性误差的频率特征;最后通过滑动窗口均值滤波来消除系统中的周期性误差。通过6自由度实验平台模拟存在波浪激励时船舶的运动情况并通过三点秤进行计量称重,分别记录不同算法处理后的称重数据。实验结果表明,原始称重数据最大误差为9.6%;卡尔曼滤波处理的称重数据最大误差为2.1%;本文给出算法处理的称重数据最大误差为0.3%,该算法能够有效消除由于周期性波浪激励所造成的周期性误差和传感器本身所产生的随机误差,提高船载式混凝土搅拌站的计量精度。

液压驱动型水下掘进机器人臂架运动控制研究

为提高水下掘进机器人臂架作业运行轨迹的稳定性和准确性,从轨迹规划和轨迹跟踪方面入手,对其运动控制进行研究。首先,基于D-H法和几何法依次求解臂架位姿空间到关节空间、关节空间到驱动空间的运动学方程,结合臂架作业特点采用五次多项式算法对其关节运动进行轨迹规划;其次,搭建臂架电液比例控制系统数学模型,为提高系统的响应速度和跟随精度,引入模糊PID控制器对系统进行校正,经仿真验证了该控制算法的有效性;最后,通过试验对臂架的实际作业效果进行验证。试验结果表明:臂架能够按照预定轨迹实现较好的轨迹跟踪效果,满足工程要求。

水下开挖机器人液压系统设计与应用

水下开挖机器人是针对沉井施工作业所研发的特种工程机械,其液压驱动系统的设计至关重要。文中根据机器人各部分机构特点,采用理论计算和仿真分析的方法求解出各液压执行元件的受力特性;综合分析现有工程机械常用液压系统特点,针对水下开挖机器人各执行器作业要求,设计了负载敏感泵和比例多路阀结合的LUDV系统作为其液压系统;最后对机器人整机进行调试和应用。结果表明:水下开挖机器人液压系统在实际工作中表现稳定,满足工程应用要求。

航空轴承试验机力加载电液伺服系统优化

针对航空轴承试验机力加载电液伺服系统动态响应较差的问题,采用内模控制策略对其进行系统优化,用以提升系统的响应速度,改善系统的动态特性。通过构建力加载控制系统数学模型,分析研究系统特性,综合考虑液压固有频率的影响因素确定了模型的参数,进而基于此模型设计了内模控制器。为验证内模控制器的控制效果,对其进行仿真和试验分析。仿真和试验研究结果表明,相较于PID控制算法,内模控制算法可以有效改善力加载控制系统的响应速度和跟踪精度,并提高系统的抗干扰性和鲁棒性。

U形节段梁自动化吊具设计与分析

U形梁以其优良的特性被广泛应用于大型城市的轨道交通中,预制拼装U形节段梁施工技术采用离散化的方法,解决了大型构件制造、运输和安装的难题,但同时也存在着单元数量增多,堆放和转运过程中吊装作业繁琐、效率低的情况。文中针对建工行业自动化、少人化的施工需求,提出一种非穿孔式U形节段梁自动化吊具解决方案,实现对U形节段梁自动化高效抓取作业。根据实际应用需求设计了双向伸缩卡位式U形节段梁自动化吊具,并介绍了该自动化吊具的结构组成和功能;借助虚拟样机直观地展示了该自动化吊具的施工方法和动作流程;最后使用有限元分析方法,对极限工况条件下的U形节段梁和自动化吊具关键部件进行了可行性分析。