基于三维重建的静爆场破片检测方法

针对靶场静爆试验中破片统计分析工作效率低的问题,提出一种基于多视图三维重建的破片检测方法。引入点云分割中的自适应阈值,有效保留三维点云的细节信息,增强了算法对靶场不同场景应用的泛化能力。针对大数量点云处理效率不佳的问题,采用点云法向量预先验证的方法,再结合颜色的区域生长分割算法,有效降低了检测误差和漏检概率,提升了破片检测的精度。实验结果表明:文中提出的检测方法检测准确率达到95%,破片弹着点误差小于4%,可以有效地分割出破片的着靶参数,为后续破片的统计分析工作提供了实验依据。

基于微平台的自主起降仿生鸟弹跳机构设计

针对仿生扑翼鸟下肢的弹跳起飞和缓冲降落功能,开展了对其下肢弹跳机构的研究。以鸟类下肢骨骼的尺寸比例为参考,对鸟类起飞的下肢运动特性进行分析;在弹跳下蹲阶段,为了避免翅膀与地面发生干涉,采用基于微平台起降方式的方法对下肢弹跳机构进行了设计;为了提高下肢的仿生性,设计了类平行四边形下肢腿部机构,结合空间D-H表达法,建立了下肢机构的运动学方程;利用拉格朗日方程,建立了下肢机构的动力学方程;利用Adams软件进行装配体弹跳仿真分析,对其下肢腿部机构进行求解。结果表明,装配体质心水平初速度达到了仿生鸟“苍鹰”起飞所需的临界速度条件,可以实现弹跳起飞。

仿生扑翼飞行器姿态稳定控制设计与实验

针对扑翼飞行器在飞行过程中姿态调整控制问题,提出了一种快速响应的自动姿态稳定控制方法。利用牛顿定律和动量矩定理建立扑翼飞行器数学模型,结合扑翼飞行器姿态变化工作原理,研究飞行过程中姿态调整控制方案策略。采用串级PID控制算法设计姿态调整内环和外环控制器,以扑翼飞行器欧拉角为输出,对扑翼飞行器姿态调整过程进行了仿真计算以及外场飞行实验。通过对扑翼飞行器姿态角的响应仿真分析及外场飞行实验数据分析,验证了扑翼飞行器数学模型的准确性及姿态控制器的有效性。结果表明:在阶跃信号输入下,姿态角能快速响应并快速趋于稳态,外场飞行中扑翼飞行器俯仰角保持15°,飞行加速度保持1 m/s^(2),可以较好地自动保持姿态稳定。

基于分布式约束满足的产品配置研究

针对分布式网络化产品配置的特点,将产品配置问题抽象为约束满足问题进行研究.为解决配置知识共享及配置知识的语义表达问题,采用本体驱动的面向对象的思想构建产品配置约束网络结构模型,将该模型转化为分布式约束满足问题(Distributed Constraint Satisfaction Problem,DCSP)求解模型,从而可以准确、完全地描述产品零部件的结构及设计知识,并采用异步弱授权回溯算法进行约束求解,大大提高了求解的搜索效率和准确性.最后给出模型在水泵产品配置设计过程中的实际应用.

基于产品族可变型结构的配置管理研究

根据客户订单需求的多样性和个性化特点,提出了一种基于产品族可变型结构的产品配置模型。依据产品可配置性,给出了基本配置单元、几何可变型配置单元和结构可变型配置单元3种配置单元,建立了配置模型的知识表达方法,分析了结构变型配置单元间的约束关系、配置规则表达及其求解匹配过程,并建立了约束规则和变量条件的配置设计深度优先求解算法,利用质量功能配置建立了客户需求、产品技术指标与配置单元功能模块之间的映射矩阵。最后,通过轿车配置实例验证了该方法的可行性。

基于MobileNet与YOLOv3的轻量化卷积神经网络设计

针对当前基于卷积神经网络的目标检测算法在小型图像处理计算平台中兼容性较差、计算能力低下以及网络训练过程中占用内存过大的问题,提出了一种轻量化卷积神经网络(CNN)YOLO-Slim,并利用YOLOv3验证可行性。首先,通过网络基础构架的改变以及将标准卷积替换为深度可分离卷积实现了网络参数与计算量的大幅度降低;其次,依据网络层对平均精度均值(mAP)的影响程度剪枝网络层,实现网络的层间剪枝;然后,使用中位数的通道剪枝策略实现对网络的层内剪枝,最终,完成轻量化网络的设计。实验结果表明,在VOC2007测试数据集上所设计的YOLO-Slim较原始YOLOv3在模型大小方面减小了90%;mAP为76.42%,识别速度为16 ms。能够为微型图像计算平台提供快速精确的目标识别能力。

基于MEMS镍平面微弹簧尺寸误差分析

对微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)加工的S型微弹簧垂直方向弹性系数影响最大的参数是弹簧线宽b。鉴于此,特针对采用LIGA工艺加工出的两组不同弹簧的线宽进行了精密测量,分析计算出加工误差对弹性系数的影响大小,并对S型微弹簧的设计提出几点建议。

新型机械换向长冲程抽油机设计与分析

针对游梁式抽油机能耗大、冲程短、运动性能差的缺陷,以及在无游梁抽油机中电机换向和链条换向所存在的可靠度不高等问题,提出了一种新型机械换向长冲程抽油机设计方案,通过由两组差速器组成的"换向减速器"来实现纯机械换向,避免了电机换向和链条换向存在的问题。同时,对该抽油机进行了性能分析,可达到节能减耗的目的。

扑翼飞行器气动仿真分析

为了实现鸟类翅膀扑动过程中的复杂运动,设计了一套能够实现挥拍-折叠运动的扑动机构,首次采用了ADAMS-XFlow联合仿真的方法进行气动特性研究,分别研究扑动频率与来流速度对其气动特性的影响,得到了在不同条件下的升力系数和推力系数曲线、速度云图及展向压力云图,结果表明:增加扑动频率可以大幅度提高仿生扑翼飞行器的气动特性;增加空气来流速度将降低仿生扑翼飞行器的气动特性;增加扑动频率和来流速度都将减小扑翼的速度波动对气动特性的影响。

基于地磁传感器解算旋转体姿态的方法

针对如何解算弹体在地磁场中旋转姿态这一问题,利用地磁场特性原理,提出了采用地磁传感器和光电传感器相结合的方法解算弹体的滚转姿态信息,分析对比了基于单轴与三轴地磁传感器的弹体滚转角的实时解算方法,通过三轴地磁传感器解算方法对弹体进行旋转位置标定实验,测量结果表明:基于地磁传感器解算方法可以实现对弹体滚转姿态的实时解算,解算角度误差在4°以内。

产品配置知识本体表达与共享研究

产品知识的有效表达是产品配置过程中知识共享和知识复用的关键。针对目前在配置知识描述和共享方面存在的一些问题,提出了基于本体的产品配置知识表达方法,分析了产品知识本体的表达层次结构,定义了配置知识的分类层次和产品配置知识本体的特定建模概念,如部件、功能、端口、资源、关系、约束等,并结合水泵产品建立了相应的产品配置知识本体模型,运用本体建模语言DAML+OIL进行水泵产品配置知识描述,从而使配置模型易于表达和共享。

基于微气泡的巡飞弹翼展气动特性仿真与分析

对在巡飞弹翼展上安装微气泡的巡飞弹进行了气动特性的仿真研究,构建了微气泡阵列巡飞弹的三维模型;利用Fluent仿真研究了微气泡型巡飞弹飞行的气动特性规律,通过分析翼面截面压力云图与压力分布曲线,达到了利用微气泡致动器来分离气流提高升力、减小阻力、增大失速攻角的目的。

产品配置领域本体学习方法研究

针对大多数本体构建工具只支持手工构建,造成本体构建效率极低、工作量大、容易出错、知识的动态及时更新和维护困难等问题,提出一种领域本体自动构建的框架系统,通过对企业已有数据库及相关领域中大量的知识进行本体学习,实现配置领域本体自动(或半自动)构建,给出不同数据源结构中的本体概念抽取、概念间语义关系抽取等关键技术。

基于分层DSM复杂产品设计过程建模研究

在传统设计结构矩阵(Design Structure Matrix,DSM)的理论研究基础上,针对传统DSM在实际建模中存在的不足,提出了分层DSM的建模方法,给出分层DSM建模相关概念和建模原理。同时,提出分层DSM的建模流程算法,并且应用于减速器的设计过程建模,优化了设计模型。这个理论改进了设计建模中对任务间的依赖关系和简单耦合关系的描述,不再局限于任务数量的多少,且易于实现计算机化,从而使得复杂产品设计建模过程更加有效合理,降低了复杂产品配置任务间的耦合程度,减少了设计迭代次数,优化了设计过程。

鸭舵式修正机构修正能力的分析与研究

为了研究鸭舵式修正机构的修正能力,建立了不同舵高和不同舵偏角的二维弹道修正弹丸三维模型,采用了流体动力学和运动学的联合仿真,重点分析了弹丸的升阻比气动特性、舵片减旋和姿态控制,得出修正效果。得出结论:50 mm高的舵片对射程的修正效果最好,55 mm高的舵片对偏航的修正效果最好;舵偏角越大的舵片对射程和射高的修正效果越好,但对航偏的修正效果不佳,而偏角较小的舵片对航偏的修正效果较好。

共轴双旋翼无人机动力系统试验台研究

设计能够模拟无人机调试及动力测试的试验台,用于测试无人机动力系统整体性能。该试验台采用小型共轴双旋翼无人机进行研究,通过调节控制器信号输出大小来控制电机输出功率,并实时记录力、电压、电流、电调转速信号以及脉冲宽度信号(PWM)信号等信息来分析小型共轴双旋翼无人机的动力系统性能。试验证明,试验台达到了设计要求,同时验证了小型共轴双旋翼无人机动力系统的可行性。对于小型无人机的飞控系统及结构优化具有一定的工程应用价值。

基于视觉的微装配软件系统

针对微小零件的装配,采用Visual C++开发平台,应用模块化的软件设计方法,引入示教编程方法,实现了微小零件复杂的装配过程。建立了电位移控制评价函数,实现了电位移台通信的自动连接。依据微装配过程控制流程策略,采用了"三层架构"式软件体系结构,实现了微装配控制系统。系统可针对不同形状及尺寸进行装配,精度可达5μm。

悬停状态共轴双旋翼桨叶扭转设计及升力性能分析

为提高旋翼型微型、小型飞行器桨叶的升力性能,建立了一套基于悬停状态下的单旋翼、共轴双旋翼桨叶扭转设计方法。该方法通过理论推导和程序计算得到单旋翼的桨叶扭转几何安装角,考虑桨尖涡对桨叶几何安装角的影响,对桨尖的扭转几何安装角进行了修正,实现悬停状态下单旋翼桨叶扭转设计;考虑到桨尖涡以及上下旋翼间的气动干扰,对共轴双旋翼上、下旋翼进行了悬停状态下几何安装角的扭转设计,并对所设计的单旋翼、共轴双旋翼进行模拟仿真测试,仿真结果表明悬停状态下该方法设计的扭转单旋翼、共轴双旋翼与非扭转旋翼相比升力分别提升8.83%、35.87%;同时对水平风阻、翼展、转速对桨叶升力的影响进行了仿真模拟。

四氯合铂(Ⅳ)类配合物的合成表征及其抗癌作用

顺铂作为第一代无机抗癌药物已被广泛使用,但副作用较大。碳铂是第二代无机抗癌药物,虽肾毒性和肠胃道反应比顺铂低,但在某些肿瘤治疗方面,活性低于顺铂。最近,Aderson等发现tetraplatin(tetrachloro(d,1-trans)1,2-dimino cyclohexane

精密位移台的控制软件开发

针对精密位移台的自动化控制,以Visual C++为开发平台,应用面向对象的软件开发方法,编制了人机操作界面。引入示教编程方法,给出了示教编程的实现代码,减轻了控制算法的开发量,实现了复杂的运动过程。分析软件的模块功能和时效性,最终实现了位移台控制软件。由位移台的重复定位精度测量结果可知,重复定位精度达1μm,实现了位移台的精确定位控制。