磁吸附爬壁机器人驱动系统设计

介绍磁吸附爬壁机器人驱动系统的设计。其中包括与驱动系统有关的所有部件的设计计算 。

航道挖槽尺寸的优化设计模型

在航道疏浚工程设计中，常用的挖槽尺寸设计方法有经验法、计算法、实验法和风险评估法等，文中以挖槽尺寸设计的计算法为基础，综合考虑挖槽尺寸和挖槽水力因素之间的相互影响与制约关系，建立了挖槽尺寸的优化设计模型，用工程最优化方法确定挖槽尺寸，这种优化设计方法考虑的设计影响因素较全，符合航道设计实际．

SolidWorks在《机械制图》教学中的应用实践

SolidWorks具有强大的三维建模功能,能方便地由三维模型生成各种二维工程图。在《机械制图》重点章节的教学中采用SolidWorks建立的三维模型,图形更加形象逼真,利用SolidWorks的剖切、虚拟装配及装配体的爆炸动画功能,更能帮助学生培养空间思维能力和设计思想的表达能力、激发学生的学习兴趣,在《机械制图》教学中能达到很好的教学效果。

多功能移动机器人分层路径规划研究

现有移动机器人规划算法生成轨迹目标单一,无法满足多样化的任务需求,为此,提出一种多指标维度反馈的路径规划策略。基于强化学习在线决策机制,寻求多条抵达目标的无碰撞路径;进而根据路径性能特征建立价值评估体系,动态更新机器人运动节点间的动作代价值,并且在不同权重配比下进行了仿真测试。结果表明:该算法能根据需求针对性提高全局路径相关性能,并结合全局路径信息,反馈控制局部运动决策,从而使得移动机器人能够在相同环境中解算出不同满足期望的运动决策。

Frenet坐标框架下的自适应避障算法

目的 解决包装车间无人运输车辆在沿全局路径行驶过程中,难以同时保证跟随轨迹平滑及规避障碍物的问题。方法 构建Frenet坐标框架,描述车辆位姿与全局路径的相对关系,利用五次多项式生成多条待选局部路径;采用障碍物势场法模糊处理包装车间障碍的外形轮廓,并设置膨胀区间;结合待选路径采样点经过障碍物膨胀区间得到的碰撞值,以及采样点与全局规划路径的偏差值,综合评估路径的避障能力,筛选出最优的避障路径。结果 该算法能根据障碍物的大小,动态解算出与全局路径偏移量小且运动连贯的局部避障路径。结论 所提算法使得车辆完成运输任务时的效果更好,且效率更高。

密集环境下无源超高频系统RFID标签识别性能研究

密集环境中标签间互耦效应会对标签识别性能产生重要影响。该文以密集环境下超高频射频识别系统中的无源双标签为研究对象,基于天线散射理论并利用高频电磁场仿真软件HFSS分析不同标签间距下互耦模型的输入阻抗,以及标签天线在不同负载条件下的单站雷达散射截面RCS,得到密集环境下标签天线的最大识别距离,并通过实验验证了计算结果。研究结果将有助于优化标签天线设计,提高密集环境下的标签识别性能。

基于四元数的滑雪运动员姿态检测算法

针对滑雪运动员成绩评估时缺乏数据支撑的问题,提出了用于专业跳台滑雪运动员训练所需的姿态解算算法。所提算法根据跳台滑雪运动特征,基于四元数解算姿态角,且利用Mahony算法进行了误差修正,实现了多维度参数获取跳台滑雪过程姿态的目标。MATLAB仿真和实验结果表明,所提算法能够有效实现跳台滑雪运动员姿态检测,且数据处理方式简洁,结果可为滑雪运动员的训练及后期智能防护设备研究提供有效数据参考。

土壤及标签贴附方式对RFID标签性能影响

超高频射频识别(Ultra High Frequency Radio Frequency Identification,UHF RFID)应用于土壤样品管理可大幅度提升管理信息化水平,然而土壤及标签天线贴附方式都对超高频RFID标签天线性能有影响。采用电磁仿真软件Ansoft HFSS对超高频RFID标签天线的性能进行仿真分析,并通过天线理论探究了标签贴附方式、样品瓶中土壤含量对于标签天线性能的影响。结果表明,标签天线垂直放置时会导致标签天线方向图发生较大改变;土壤会影响标签天线输入阻抗,改变标签天线识别距离,并引起标签天线失谐;同时发现土壤与标签相对位置的不同对标签天线性能的影响也有所不同。

金属磁性对超高频RFID标签增益的影响

金属介质尤其是磁性金属对UHF射频信号存在干扰,严重影响了超高频射频识别(UHF RFID)技术的有效应用。该文采用电磁仿真软件Ansoft Maxwell分析不同金属内电磁损耗的差异,并运用Ansoft HFSS软件研究了超高频RFID标签天线在磁性金属与非磁性金属表面工作的特性。结果显示磁性材料金属内电磁损耗远大于非磁性金属,表现为对电磁波的吸收作用。金属磁性对标签天线辐射方向性影响不明显,但对天线增益抑制作用较为严重,并随着磁导率损耗正切tanμ从0增大到0.5,磁性金属表面天线的增益从2.41 dB衰减到1.72 dB。基于理论分析及仿真分析结果,该文提出一种将陶瓷基板与添加环形微带线相结合的天线结构设计方法增大辐射阻抗,提高天线增益,从而减小金属磁性对天线工作性能的影响。

高温超声疲劳试验系统设计及应用

温度对金属材料超高周疲劳性能有着重要影响,但是目前常用的超声疲劳试验系统无法实现高温加载。本文基于现有超声疲劳试验系统设计并配置了一套感应加热设备,可实现高温环境下加速疲劳试验。为了保证加热系统准确可靠,使用非接触式红外温度传感器对试样表面温度进行了实时动态监测,同时通过热电偶对红外温度传感器进行标定。钛合金高温疲劳试验结果证明高温超声疲劳试验系统完全满足需求且结果准确可靠。

基于改进蚁群算法的软硬时间窗车辆路径优化

文章针对客户对时间紧迫性要求不同的情形,建立软硬时间窗车辆路径优化模型,在车辆行驶距离和载重约束下,以行驶成本、惩罚成本和固定成本形成的总成本最低为目标,利用改进蚁群算法优化车辆路径。首先蚂蚁状态转移规则采用随机规则使蚂蚁优先选择时间窗较窄和到达时间较早的节点,接着采用伪随机规则决定蚂蚁倾向选择信息素浓度较大的路径或随机选择,并且探讨伪随机因子q0取值对解的影响并找到最优值,同时对不满足硬时间窗约束的节点做返回到配送中心的处理。最后通过实例验证,Matlab仿真计算,采用伪随机规则且使用最优的q0值,使配送成本降低且总优化率提高了17%,进一步论证改进蚁群算法有优于遗传算法的收敛效果。

乘用车行李箱盖铰链杆的刚度有限元分析与结构优化

乘用车行李箱盖铰链杆是保证行李箱盖正常工作的关键部件。对行李箱盖铰链杆的刚度进行有限元分析,并进行刚度试验,确认变形大于设计要求。对行李箱盖铰链杆的结构进行优化,对比优化前后的弯矩、应力与应变,确认结构优化后铰链杆的强度基本不变,刚度提高了22.7%。

基于CFD的细纱机吸棉笛管流场分析与改进优化

细纱是纺纱生产的最后一道工序,其清洁系统性能的高低对纱线质量有着重要影响。针对吸棉笛管工作效率不足问题,基于计算流体动力方法(CFD),采用三维κ-ε湍流模型,利用Ansys Fluent软件对吸棉笛管内腔气流场进行了仿真计算。结果表明:现有吸棉笛管中x方向运动气流主要集中于靠近后壁面区域,通过吸口的气流垂直冲击壁面后造成较大的气流阻滞区域和气流涡流区域。采用不超过26°角度导流孔对气流场有一定的改善,增加了气流向中间尾管x方向分量速度,提高了流出尾管气流流量,减少了气流垂直冲击壁面造成的动能损失。