基于体素的机械臂连续碳纤维3D打印路径规划

碳纤维长纤3D打印对路径的连续性和复杂构型的无支撑成型均提出了需求。传统三轴熔融沉积3D打印采用平面切片和基于轮廓的路径规划方法,由于成型方向的单一性,悬空结构无法避免支撑的产生;由于采用基于轮廓的路径规划,缺少内部几何信息,无法扩展到曲面空间。针对以上问题,提出了基于机械臂的连续碳纤维3D打印曲面切片和曲面连续路径规划方法。通过三维模型的体素化处理,保证空间信息的完整性;在无支撑无碰撞约束下,分解成系列体素曲面层,保证无支撑成型;采用Fast Marching网格测地线算法,形成曲面空间的连续等距螺旋偏置路径,并对路径进行平滑优化,保证路径的连续性;最后生成用于机械臂3D打印的Gcode路径文件。通过多种三维模型路径规划仿真对比和打印实验,证明了该方法的可行性,实现了曲面分层的无支撑连续路径规划。

基于文件连续体理论的档案数据治理模型及路径研究

文件连续体理论在档案数据治理过程中仍然具有强大生命力。立足大数据时代背景,从档案数据治理内涵出发,分析文件连续体理论在档案数据治理过程中的适用性,提出将文件连续体理论引入档案数据治理过程,建立连续治理思维,构建连续治理模型,并从治理环境、治理机制、治理体系、治理能力等方面探索档案数据连续治理路径。

高校继续教育内生发展的理论模型与实现路径

将“内生发展”理论引入高校继续教育领域,既是国家和社会对高校继续教育办学的外在要求,也是高校继续教育自我发展的现实需要。将高校继续教育的发展现象和发展方式过程中的问题,还原为高校继续教育发展的要素分析,建构以“认同—参与—资源—组织”为核心要素的高校继续教育内生发展模型。并在遵循高校继续教育内在发展逻辑的基础上,从主体认同、合作参与、资源优化、组织赋权四个向度探讨和推动其内涵式发展、整体能力提升的实现路径。

基于离散-连续耦合方法的隧道压力拱特性研究

隧道压力拱问题一直是隧道工程研究的关键问题,目前常用的连续介质数值模拟方法对于隧道压力拱特性的微观研究有所欠缺,而擅长微观力学研究的离散元数值模拟方法对计算机存储空间和计算时间的要求太高。基于现有离散-连续耦合思路,通过力的传递实现离散-连续模型的耦合;研究了耦合算法中的平均应力计算方法、平均应力计算区域面积及耦合程序遍历颗粒方法;基于自行开发优化的离散-连续耦合程序,模拟了隧道开挖后的围岩受力特性,研究了隧道压力拱形成机理及压力拱特性;计算了埋深分别为10 m,14 m,18 m,22 m,26 m,30 m和34 m情况下的隧道开挖产生的压力拱应力集中等效区域,揭示了隧道压力拱随着隧道埋深的变化规律。研究结果表明,自行开发优化的离散-连续耦合程序能在保证计算精度的前提下,充分发挥离散元方法在微观力学研究方面的优势;隧道开挖后,开挖面周边范围出现层状压力环,但在拱顶和仰拱底附近区域的围岩压力环的环间接触力降低,围岩承载能力急剧降低,形成压力拱;随着隧道埋深的增加,隧道压力拱应力集中等效区域减小,隧道周边围岩的压力拱承载能力越来越大;但当隧道埋深达到一定界限后,隧道压力拱高度趋于稳定。

非完整移动机器人路径跟踪的快速非线性模型预测控制方法

本文用快速非线性模型预测控制方法进行了非完整移动机器人路径跟踪问题的研究。采用虚拟目标跟踪法建立非完整移动机器人路径跟踪问题的非线性系统,转化为以Bolza形式的最优控制问题模型。通过一种障碍函数法处理不等式约束将其整合至性能指标函数中,基于拉格朗日乘数法建立最优化必要条件的线性方程组,以连续/广义极小残余算法(C/GMRES)为计算核心求解线性方程组并引入多重打靶法增加数值精度,同时提出一种优化求解方法降低算法计算负载。仿真对比结果表明,所提控制方法在满足实时性与保证控制精度的条件下具有更高的计算效率。最后通过实验结果证明所提出的控制方法在非完整移动机器人路径跟踪过程中的有效性。

计算机运态仿真技术在机器人轨迹规划中的应用

本文首先建立了PUMA-560机器人的数学模型,然后,依次建立了机器人点到点(PTP)运动的轨迹模型和机器人沿连续路径(CP)运动的轨迹模型。在此基础上,以PUMA-560机器人为例,借助计算机图形学中的动画技术,在IBM-XT计算机屏幕上显示出了该机器人的动态运动过程及相应的轨迹曲线,效果相当理想。由此证明计算机动态仿真技术在机器人的轨迹规划中可以发挥相当重要的作用。

基于平均飞行航迹的CCO减噪效用研究

近年来,通过优化飞行程序降低机场飞机噪声影响成为机场环境保护的重要研究方向。文章首先建立了基于飞机“噪声−功率−距离”数据的噪声计算模型,介绍了平均飞行航迹以及连续爬升运行(Continuous Climb Operation,CCO)离场程序的相关理论,最后以大型国际机场为实例,使用飞机平均飞行航迹进行噪声预测,运用综合噪声模型计算出噪声影响面积并绘制噪声影响等值线图,比较了CCO离场相对常规的标准仪表离场(Standard Instrument Departure,SID)的降噪效果。结果表明,CCO离场程序可有效降低机场噪声影响,在高噪声级影响区域的降噪效果更佳。

基于变分辨率栅格模型的启发式有向搜索最优路径算法

针对连续空间中无法直接采用图论方法进行路径分析的问题,提出了基于四叉树思想构建的变分辨栅格模型.该模型不仅兼顾了地形表达精度与数据冗余度,而且避免了地物"边缘效应"的影响.在该模型基础上,设计了一种启发式有向搜索算法,该算法在搜索节点时,首先对相邻节点进行方向性选择,减少搜索空间,提高了算法的效率.实验结果表明,提出的模型及算法不仅能够求得连续空间中的最优路径,而且具有较高的计算效率.

基于可视图和A~＊算法的连续模型路径搜索

针对交通枢纽仿真领域中行人最短路径搜索环境建模难的问题,提出一种基于可视图的连续拓扑模型最短路径搜索策略,通过在连续模型下建立可视图并使用A*算法搜索出一条适合行人通行的最短路径,将改进的可视图算法和A*算法结合,降低连续模型中自动选择路径复杂度和扩展结点数目。将该算法应用于城市综合客运枢纽功能与结构数值实验系统对行人对象进行路径搜索导航,实验结果证明此算法可行且具有更高的效率和通用性。

在轨操控机器人拓邻域搜索三维路径规划

针对空间在轨操控机器人在桁架式空间站执行操控任务时,需要在桁架间自由穿行且时刻与空间站保持接触的任务特性,提出基于拓邻域搜索蚁群算法的三维全局路径规划方法。该方法首先建立桁架式空间站的三维栅格模型;充分考虑机器人穿行时的包络约束和操控时的接触约束,在路径规划和轨迹搜索前对被操控对象的三维栅格模型进行预处理和修正,缩减路径规划搜索空间;在轨迹搜索时,基于邻域延拓思想调节搜索步长,以提高搜索效率和路径规划速度。多次仿真实验表明,所提出的路径规划方法能提高在轨操控机器人路径规划速度与全局搜索能力,有效解决空间在轨操控机器人全局路径规划问题。

基于改进GMRES算法的水冷壁运动机器人路径跟踪模型预测控制

针对水冷壁爬壁机器人(WWCB)路径跟踪问题,提出一种快速非线性模型预测控制(NMPC)算法。定义WWCB与虚拟目标的跟踪误差,将跟踪问题转化为Bolza形式的NMPC最优控制问题。通过引入半平滑函数,对不等式进行优化处理,构建最优化必要条件。基于庞特里亚金极小值原理建立广义哈密顿函数,采用连续/广义极小残量算法(C/GMRES)计算求解,并引入多重打靶法提高运算精度。同时对GMRES算法残量求取方式进行了优化以提高运行效率。对伯努利双纽线和圆形路径进行了跟踪仿真,验证了本文的跟踪控制快速算法的有效性。

碳纤维3D打印的全局连续费马螺旋路径规划算法

连续碳纤维复合材料3D打印对于纤维分布的方向性和打印路径的连续性均提出了需求。对于各向同性的三维模型,传统路径规划采用层间变向扫描式或螺旋偏置路径规划算法,对于变向扫描路径规划算法是通过使用若干层单向纤维路径通过不同层扫描方向的改变来拟合整体纤维取向分布,其各层的实质依然是单向性的;螺旋偏置路径规划算法则难以针对不同子区域填充路径实现连续。针对这一问题,提出面向碳纤维3D打印的全局连续费马螺旋路径规划算法。基于偏置填充路径规划算法,保证层内纤维取向合理分布;通过偏置环数据预处理,保证路径规划点信息的正确性;通过偏置环关系的判断与旋入旋出点的计算构建全局连续性路径;通过规划文件的空间优化,减少打印路径点避免喷头的反复起停,生成用于连续碳纤维3D打印的Gcode文件。通过不同模型路径规划算法仿真对比和打印实验,验证了该算法的有效性。

负面在线情绪下搜索用户持续使用意向的双路径研究

探究信息伤害危机下搜索引擎用户使用意向的形成路径对维持其品牌成功具有重要现实意义。提取并整合源自信息系统持续使用的期望确认模型、技术采纳模型、心理距离理论、归因理论等理论或模型中影响持续使用意向的因素,基于双路径模型建立搜索引擎用户持续使用意向模型。实证部分设置负面在线情绪环境,收集到385份有效问卷作为研究数据。搜索用户的使用意向在负面情绪下主要由其态度决定,满意度经由中心路径正向作用于态度和意向,且其受感知有用性和感知质量的共同影响。假设性经由边缘路径对态度和其意向产生负面影响,感知企业社会责任抑制假设性,而感知事件责任归因促进假设性。负面在线评论质量有用性和来源可信度均可弱化态度。

继续教育阻断农民贫困代际传递的模型构建及保障路径

在巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接的历史交汇期,选定广西、湖南、江西和山东4省扶贫开发重点区域的10位脱贫农民作为研究对象,基于扎根理论研究法对脱贫农民通过继续教育阻断自身贫困代际传递的原始资料进行三级编码及分析,构建了继续教育阻断农民贫困代际传递的理论模型,并藉此阐释了继续教育阻断农民贫困代际传递的主要样态、驱动因素及作用机理。为保障继续教育阻断农民贫困代际传递的高质量发展,未来应致力于革新继续教育动机倾向,激活代际脱贫内生动力;完善继续教育内容体系,适配代际脱贫学习需求;丰盈继续教育互动形式,提升代际脱贫教育效果。