重载物流AGV机器人悬架结构优化设计

为提高重载物流AGV机器人的路面适应能力,设计适合物流仓储车间的AGV移动系统。为该系统构建纵臂式独立悬架,具有调节机构以改变减振器角度和纵臂长度。基于简化的悬架系统支架模型,进行静力学特性分析;构建以支架不同尺寸参数为变量,以结构质量为目标函数,以最大变形量和最大等效应力为约束条件的优化数学模型,采用受控精英多目标遗传算法对设计变量进行优化。校核优化后结构强度和刚度满足使用要求,证明了结构优化的合理性,实现了构件精益制造,提高了材料的利用率。

“以学生为中心”的机器人技术课程教学改革探索

围绕“以学生为中心”的教学理念,针对机器人技术课程的主要教学问题,提出基于“理论引导—项目教学—现场实践”的机器人技术课程教学改革思路。在教学模式、知识体系构架、实践项目、考核方式等层面进行了有针对性的改革,构建了基于多模式项目驱动的理论和实验一体化教学方法。该教学方法在提高学生学习积极性、设计与营造有利的学习环境、促进学生素质全面提升方面发挥了良性的推动作用。

以学生为中心的综合评价

我讨论的主题是以学生为中心的综合评价,包括理论思考、国际经验借鉴及近年我们的实践探索,尤其是如何利用大数据和信息化平台为学生的综合发展服务。一、教育评价中的突出问题习近平总书记提出“破五唯”,其中第一个就是破除唯分数。很多报告围绕破除唯分数展开讨论。我个人认为,要打破“一考定终身”,最终还是要借助新的评价选拔机制来替代原有的、仅用分数的考试评价体系。

添加碳粉对AZ91镁合金微观组织与力学性能的影响

研究了不同含量的碳粉细化剂对AZ91镁合金的显微组织与力学性能的影响规律。对AZ91合金进行微观组织观察、SEM分析和力学性能测试。结果表明:随着细化剂含量的增加,AZ91合金的晶粒尺寸显著减小。当添加0.5wt%细化剂时,AZ91合金的晶粒尺寸减小到184μm,细化效率达到了67%。当添加0.3wt%细化剂时,AZ91合金的抗拉强度和伸长率达到最高的150MPa和2.1%,相比于未添加细化剂的,其分别提升了28%和50%。C元素与Al元素反应得到了Al_(4)C_(3)相,可以作为AZ91合金的异质形核位点,起到了晶粒细化的作用,并显著提升AZ91合金的力学性能。

以深化教育评价改革推动教育强国建设

在全球化和科技迅猛发展的背景下,教育已成为国家竞争力的核心要素。习近平总书记在全国教育大会上明确指出:“建成教育强国是近代以来中华民族梦寐以求的美好愿望,是实现以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业的先导任务、坚实基础、战略支撑,必须朝着既定目标扎实迈进。”[1]这一论断为我们指明了教育发展的方向,必须坚持问题导向、目标导向,直面教育评价中存在的“顽瘴痼疾”,进一步深化考试评价改革,加快教育评价体系建设,以回应教育强国战略的需要。教育评价是教育改革的“牛鼻子”,牵一发而动全身,我们需要思考和解决选择什么样的路径来构建具有中国特色、世界水平的教育评价体系这一问题。

用于批产卫星的稀疏红外灯阵空间热流模拟方法

针对批产卫星的空间外热流模拟,文章提出稀疏红外灯阵模拟方法。首先根据13169X/98型红外灯管的物理特性以及热流模拟需求进行数值分析,获得其平面热流分布规律;然后在真空设备中对数值计算的准确性进行试验验证,并总结红外灯管热流分布特性;通过对比不同控温方式,寻求匹配红外灯阵输出特性的最佳控制方法,使控温区域内的热流<3 W/m2;最后,以热流不均匀性引起卫星表面舱板温度梯度<3℃为约束条件,优化设计稀疏红外灯阵的数量与布局。结果表明:在灯管覆盖系数<5%的情况下,能实现热流模拟的偏差<3%,证明可以用较少的灯管实现外热流的较均匀模拟。

多通道移动报警系统在水电厂的运用

某电厂为“一厂两站”式水电站,为了实现两站之间的信息共享,同时保证报警信息发送互不干扰,构建了一种多通道式移动报警系统。该系统将生产与办公业务进行分区隔离,并将关键生产信息接入到手机iHN+APP,报警信息通过外网短信、内网公司综合信息推送平台、iHN+APP三条通道进行实时推送。经过实际运行和测试,该系统能够在第一时间发现设备异常或故障信息,有力保证了报警信息的及时性、可靠性和安全性。

物流AGV机器人举升剪叉臂结构优化设计与分析

为提高物流AGV机器人的作业效率和安全性,设计适合货物存取的小体积举升系统,该举升系统具有左右对称分布的单级双剪叉机构。基于简化的举升机构三维模型,进行了静力学特性分析,并检验了力学模型的准确性;构建了以剪叉臂内径高和宽、壁厚为变量,以结构体积为目标函数,以最大变形量和最大等效应力为约束条件的优化数学模型,采用零阶算法对设计变量进行优化,得到合适的剪叉臂结构参数;经校核新结构的强度符合设计要求,仿真实验验证基于零阶算法设计的举升机构剪叉臂结构合理性,为相关举升构件的优化设计提供了参考。

Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)双金属配合物催化羰基化反应机理研究及性能评价

在前期研究基础上,设计合成了具有双金属结构的Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)催化剂。通过羰基化催化剂性能评价实验,对反应条件进行优化,同时在分子水平上采用密度泛函方法,对Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)催化剂催化羰基化各基元反应的反应物、中间体、过渡态及产物进行几何构型优化,计算了各基元反应的反应能垒,所有能量经过零点能校正。结果表明,Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)催化剂呈不对称折叠的立体构型,其催化各基元反应能垒均低于Monsanto铑碘催化剂的。在190℃、3.5 MPa、水质量分数6%、醋酸质量分数54%条件下,醋酸甲酯羰基化反应的转化率96.0%、醋酸收率96.0%,且无沉淀生成,明显降低了反应体系水的用量,催化剂表现出优异的稳定性和活性。

学习力测试及其在走班制分类分层中的应用

推行走班制是顺应新时代经济形态变化趋势的一项重要举措。然而,一些学校主要根据学生兴趣进行分类和仅仅依靠学科成绩进行分层的走班制做法存在着不少弊端,因为青少年兴趣易变,学科成绩并不能准确反映学生的学习潜力。学习力测试通过提供言语思维和量化思维的常模参照分数,以及逻辑推理、论证评价等9个子维度的标准参照分数,为分类分层的实施,以及优才课程与援助课程的设计,提供了公平、可靠和有效的诊断服务。本文通过案例解读了利用学习力测试实现走班制分类分层教学的具体步骤。

基于机器视觉定位的自动鹤管系统设计

针对目前油品装车过程中人工引导鹤管对接存在定位精度低、制约生产效率、安全隐患等问题,提出一种基于机器视觉定位的自动鹤管系统。在传统鹤管基础上对关节进行了自动化改造,并设计了平衡机构以协调外臂和垂管的重力;基于简化的鹤管系统三维模型,进行静力学特性分析;建立自动鹤管运动学模型,并进行工作空间分析及轨迹规划;采用机器视觉技术完成了槽车罐口识别与定位程序设计。图像仿真定位实验结果表明视觉系统定位误差在8 mm以内,能够较好地满足鹤管的定位对接要求。

立体车库升降机轿厢纵梁轻量化设计

为了提高材料利用率,降低生产成本,文中采用有限元数值模拟技术对具有安全防坠装置的升降机轿厢纵梁进行了轻量化设计。基于简化的轿厢结构三维模型,进行了线性静态分析。构建了以纵梁翼板厚度和腹板厚度为变量,结构质量、最大形变量和最大等效应力作为优化评价统计量的数学模型,采用零阶算法对设计变量进行优化,得到合适的纵梁结构参数;校核了优化后结构的强度符合设计要求,仿真和物理实验验证基于零阶算法设计的轿厢纵梁结构合理性,为工字钢类构件轻量化设计提供一定参考。

基于超同步轨道的GEO目标天基近实时探测方法

针对地球同步轨道带的目标高重访探测需求及目标形状和姿态对探测效果影响的问题,文章结合天体视星等计算公式,给出了球体和方体两类典型空间目标视星等分析计算方法,归纳出视星等随光照角和目标姿态的变化规律,提出了方体目标最低星等的隐蔽姿态及其光学隐身策略,并针对隐蔽姿态和隐身场景的探测需求,提出基于超同步轨道的GEO目标天基近实时探测方法,且完成了仿真分析验证,结果表明:双星可实现我国国土上空地球同步轨道带目标的近实时探测,可为我国未来GEO目标天基探测发展提供参考。

基于星箭对接环同心圆结构的卫星姿态估计方法

针对基于星箭对接环单圆特征进行姿态估计具有二值性的问题,文章根据空间同心圆环的代数约束关系求解出空间圆环法向量,从而利用单一的星箭对接环结构,计算出目标卫星与追踪卫星之间的相对姿态。仿真试验计算了在不同测量距离及噪声情况下,星箭对接环定姿的误差,并进行分析,实现了在不依靠额外测量信息的情况下,利用单目视觉系统独立对圆心未知、半径未知的星箭对接圆环平面法向量求解,并得到目标卫星相对于跟踪卫星的姿态角,从而为空间非合作目标的姿态估计提供参考。

火电厂非能动除灰系统

介绍一种新的火电厂除灰系统:将灰库设置在除尘器下,与除尘器合为一体,除尘器中分离出来的干灰,在重力作用下,直接落入灰库,并在除尘器下直接装车外运。系统简单,节约能耗。

美国GSSAP卫星观测模式分析与研究

本文针对美国太空部队部署在GEO的态势感知卫星GSSAP的设计和在轨运行模式进行了分析,包括近年来GSSAP轨道数据统计以及GSSAP典型观测场景分析,提炼出漂移巡视、机动巡视与抵近等在轨运行的策略.同时针对提炼的三种策略开展仿真,比较不同工况下的效能,并分析不同倾角目标对卫星机动能力的需求,为我国未来在轨服务、空间碎片监测任务技术发展提供借鉴.

双舵轮泊车机器人运动学分析及定位系统研究

针对泊车机器人定位特点,使用惯导、里程计、二维码模块,基于Visual C++平台开发了一种泊车机器人定位系统。针对双舵轮泊车机器人构型,采用速度-几何法建立了机器人运动学模型,在此基础上,推导了惯导传感器数据的姿态变换矩阵,建立了里程计传感器运动模型,结合运动学航位推算与卡尔曼滤波方法,提出了一种多传感器组合定位方法。泊车机器人定位实验表明,应用多传感器组合定位方法的泊车机器人可以较好地实现机器人稳定工作,相比航位推算定位方法,其平均定位偏差降低了92%,达到14.04 mm,定位精度显著提高,可以较好地满足泊车机器人定位需求。

镁合金表面Zn改性MgO复合陶瓷层的微弧氧化制备及其抗菌性能

微弧氧化膜层经功能元素改性后引起的表面非均匀结构限制了其进一步发展。本文通过聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)包覆的ZnO纳米颗粒,结合微弧氧化技术制备了表面均匀的Zn改性MgO复合陶瓷层(Zn/MgO-PDDA),系统研究了其微观组织结构、物相成分、亲水性、耐蚀性及抗菌性。结果表明,PDDA促进了Zn-O-P无定形沉积物的均匀生成,并改善了陶瓷层的致密性和孔隙率。尺寸更小、面积更大的沉积物赋予了陶瓷层更理想的亲水性。陶瓷层的耐蚀性得到显著提高:相比于非均匀的复合陶瓷层,Zn/MgO-PDDA的自腐蚀电流密度降低了1个数量级,电化学阻抗为0.01 Hz时|Z|提升了1个数量级。沉积物合理的表面分布促使陶瓷层的抗菌率提升至91.3%。因此,PDDA可有效促进微弧氧化层的均匀化制备并显著提升功能性陶瓷层的各项性能。

电机机座加工工艺装备设计分析及仿真研究

为了达到改善电机机座加工同轴度误差的目的,指出了电机机座加工产生同轴度误差的原因,设计了电机机座加工专用工艺装备。通过对现有定位胎具与电机机座加工专用工艺装备的定位误差分析对比,验证电机机座加工专用工艺装备定位的合理性。通过对电机机座装夹后粗加工阶段夹紧力分析计算,为电机机座加工专用工艺装备装夹的可靠性论证提供了依据。通过UG运动仿真,论证了电机机座加工专用工艺装备设计的可实现性,实现了改善电机机座加工质量的目标。

电机机座加工误差控制研究

为提升电机机座加工质量,减少同轴度误差超差对电机机座生产加工的影响,指出了引起同轴度误差超差的原因,提出了提高同轴度精度的措施,设计了新型工艺方案和工艺装备,令电机机座加工误差处在可控范围内。待工艺装备制造完成后,需要对实际加工数据进行统计、研究、反馈及反复试验,从而验证工艺方案及工艺装备的可行性。