利用AutoDock模拟富勒烯与漆酶结合模型的研究

富勒烯是典型的sp2碳纳米材料,研究其生物效应有重要的科学意义。本文以白腐菌分泌酶系中重要的漆酶为模型,采用Auto Dock计算模拟了富勒烯C60与漆酶的结合模型,并计算了结合能。计算模拟的结果显示,C60在漆酶上有9个可能的结合位点,其中最优位点的结合能为-10.4 kcal/mol。这一结果表明富勒烯能与酶结合,引起酶结构和活性的变化。本文还对富勒烯与酶结合的潜在环境生物效应进行了探讨。

基于混合A^(*)搜索和贝塞尔曲线的船舶进港和靠泊路径规划算法

[目的]针对欠驱动无人艇自动进港和靠泊问题,提出一种基于混合A^(*)搜索和贝塞尔曲线的路径规划算法。[方法]该方法通过混合A^(*)搜索在非结构化环境下快速搜索出一条满足无人艇非完整性约束且无碰撞风险的轨迹。在此基础上,基于广义沃罗诺伊图提出曲线优化算法,使得搜索算法得到的轨迹更加平滑且远离环境障碍物,从而引导无人艇在受限水域完成进港任务。同时,针对“最后一公里”靠泊问题,引入四阶贝塞尔曲线,用于生成靠泊路径从而引导船体平稳且精准入泊。[结果]仿真和外场试验结果表明,无人艇能够实现自主避障且精准驶入泊位,靠泊精度指标均小于1.0。[结论]所提路径规划算法能确保欠驱动无人艇实现进港和靠泊任务,可为智能船舶的进一步发展提供思路。

加注连接器自动对接系统模糊PID控制方法研究

加注连接器自动对接系统是一种非线性、多变量、变参数的系统,作为被控对象使用经典PID控制效果欠佳。为此结合模糊控制的优点,设计一种模糊PID控制策略,在加注连接器自动对接系统的仿真模型上分别使用经典PID和模糊PID,进行控制效果对比。结果表明,对比PID控制,模糊PID控制具有误差较小、抗干扰性较强等特点,更适用于自动对接系统,具有广阔的应用前景。

运载火箭推进剂加注自动对接与脱离机器人本体设计

为提高火箭发射中燃料加注系统的可靠性和安全性,设计了一种用于火箭推进剂加注时自动对接和脱离的机器人本体结构.应用ADAMS对其进行了运动学和动力学仿真分析,得到了在给定输入下加泄连接器的仿真输出曲线.通过分析验证了机构设计的合理性和实用性.

巡检机器人自主充电对接控制方法

为保证轮臂复合式巡检机器人与太阳能充电基站充电座能准确和可靠自主充电对接,提出一种基于位置关系粗定位、视觉伺服精定位、以及压力传感器接合反馈的自主充电对接控制方法.通过感知机器人所处地线坡度信息,将安装在机器人压紧机构的充电插头运动至安装在悬垂C型挂板底端中心部位的充电座附近;根据图像空间充电座中心棱边与成像区域中心线距离来表征图像特征的变化,设计充电精定位伺服控制律,采用变论域模糊控制方法进行精确定位控制;依据贴合在正负电极片下压力应变片传感器信号变化反馈对接状态.模拟线路和实际线路的试验运行结果表明,该方法具有准确、可靠、效率高的特点,能够满足自主充电对接的任务要求.

机器视觉的火箭连接器自动对接检测技术研究

针对运载火箭加注时连接器与加注活门自动对接随动过程进行研究,提出了基于动态方位检测对准技术的偏差测量系统。本方案首先测得连接器与加注活门的位置偏差值,将其定义为系统初值,采用光学摄像机获取合作靶标的图像,通过识别图像中靶标图像的方向及标志物的大小,快速提取靶标在相机平面的二维位姿,同时辅以激光测距传感器精确获取靶标与相机的距离信息。通过本测量方案即可实时获得当前时刻连接器与加注活门的偏差值。将其应用到自动对接系统中,结果表明,本方法满足火箭自动对接位移精度1 mm的技术要求。

基于Stewart平台的导弹舱段自动对接方法研究

为提高导弹装配的效率和质量,采用Stewart平台作为调姿定位机构,设计了一套导弹舱段水平自动对接方案。系统阐述了方案的分系统组成和对接流程。详细分析了对接过程中的坐标转换矩阵求解方法、特征点选取原则、舱段干涉防止措施、Stewart平台初始位姿标定方法、对接能否完成的判别方法、舱段位姿误差补偿方法等关键技术。拓宽了导弹装配技术的设计思路,为后续实际对接系统设计提供了理论基础。

在轨服务飞行器自动寻的段的接近策略分析

在轨服务飞行器在自主式在轨服务系统中发挥重要作用,实现在轨服务飞行器与目标服务对象间的交会是在轨服务任务过程的必要阶段。为优化交会过程自动寻的段的接近策略,对基于Hill方程的双冲量机动策略进行了分析,讨论了在轨服务飞行器的初始轨道参数和机动时间选择对接近过程的影响。运用典型算例,得出两航天器的轨迹、速度和机动消耗在不同坐标系的变化规律,指出了算例中机动消耗随在轨服务飞行器初始参数变化的特点。

火箭加注自动对接与脱离机器人有限元分析

针对目前我国人工加注火箭燃料的现状,设计出一种火箭加注自动对接与脱离机器人本体结构。利用Pro/E建立机器人的三维实体模型,将模型简化后导入有限元软件ANSYS中进行强度分析,得到了其应力云图,通过分析验证了机构设计的可靠性和合理性。

计算机辅助药物筛选平台及应用

先导化合物发现是创新药物研发的最重要环节之一。针对目前海量功能不明确的小分子化合物,本文构建了一个用来实现快速发现先导化合物,有效降低药物研发成本的计算机辅助药物筛选平台。该平台采用分布式架构思想,集成了Auto Dock Vina和多个小分子库,具有数据安全、计算与存储的负载均衡以及实时监控的特点。应用平台进行先导化合物筛选,在较短时间发现了有针对性的活性小分子化合物,命中率高,大大缩短先导化合物发现周期。该平台具有很好的实用性和良好的扩展性。

推进剂加注自动对接与脱离机器人技术现状与发展趋势研究

文中简要介绍了国内外在推进剂加注过程中自动对接与脱离技术的研究现状,重点阐述俄罗斯的"架栖"和美国的"箭栖"自动对接技术方面的特点与研发实用状况,归纳分析了形成这种技术的决定性因素,并对运载火箭"架栖"和"箭栖"自动对接技术的优缺点进行了分析和思考。综合国内外研究现状,结合我国火箭箭体结构,引出我国火箭加注"两栖综合"对接技术的设想,并展望了我国自动对接技术研究发展趋势。

零部件循环取货越库物流系统关键因子研究——仿真实验设计与分析方法

汽车和物流产业是国家重点扶持的两大振兴产业.在众多汽车制造企业产能扩大的背景下,以零部件平均物流时间(cycle time,CT)为绩效评价指标,深入研究了基于第三方物流的零部件循环取货越库物流模式(简称3PL-MRCD)的优化设计问题.建立了符合企业实际运作的离散系统随机仿真模型,即零部件循环取货与越库内部运作的集成模型.与现有供应链仿真模型相比,由于存在较多的仿真因子,提出首先运用序贯分支法(sequential bifurcation,SB)筛选3PL-MRCD系统关键因子,再应用响应面法(response surface methodology,RSM)找到关键因子最优运作水平的方法步骤(SB-RSM),解决了大型仿真系统的优化设计问题.基于调研的数据进行仿真实验,结果表明SB-RSM可准确找出影响CT的关键因子最优取值,该值使CT达到较为理想的水平.对大型仿真系统的优化而言,SB-RSM比传统RSM更具实验效率与效力,SB-RSM为产能扩大3PL物流决策的制定提供了可靠的解决方案,具有良好的应用价值.

汽车零部件物流越库配送系统的多重响应优化

提出了一种离散动态系统仿真和响应面元模型相结合的优化方法,对汽车零部件物流越库中心内部设计的多重绩效(零部件吞吐量与平均运作时间)进行优化。在越库中心实际运作的基础上,借助Arena模拟越库的内部运作流程,选取一部分重要内部构件作为系统绩效的设计变量,根据仿真实验的结果拟合出吞吐量和运作时间的响应面元模型,识别出越库中心设计的关键因子,并找出3种目标下最大化绩效的因子组合。优化结果表明,优化后的越库能大大改进系统绩效,所采用的方法可用于零部件的越库实践。

基于运载火箭加泄连接器自动对接系统的控制流程研究

针对运载火箭加注时连接器与加注活门的自动对接系统控制流程展开研究,提出将机械结构按照耦合程度分类的方法,将控制流程的设计从具体的机械结构中脱离出来,加强控制流程设计的通用性。通过仿真分析证明控制流程存在的必要性,给出了自动对接系统的控制流程,并依据此流程进行仿真分析,结果表明,控制流程可满足自动对接系统要求。

Pim-1激酶与其抑制剂相互作用机制研究

Pim-1激酶是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,它在细胞的形成和生长过程中控制着细胞的凋亡、分化等过程.但其过度表达时会引起细胞的癌变,危害人体健康.文章以20种Pim-1激酶抑制剂为研究对象,通过Auto Dock软件来进行分子的对接,分析抑制剂与受体Pim-1激酶间的结合模式,揭示了影响分子抑制剂活性的特征结构信息.研究结果表明,Pim-1激酶通过活性中心的LYS67、ASP186、GLU89等残基与抑制剂之间形成的氢键网络将抑制剂分子固定在酶的活性中心,残基PHE49侧链上的苯基与抑制剂分子上芳香性基团形成了π-π,堆积作用增强了结合的稳定性.实验所得的结果和数据为后续研究Pim-1激酶相关抑制剂提供了重要的参考.

摆杆刚度对连接器自动对接控制系统影响分析

该文建立了连接器自动对接装置液压伺服控制系统在刚性基座、柔性基座两种不同工况下的数学模型,并分别进行仿真了分析。依据仿真结果,摆杆刚度对控制稳定性和控制精度有较大影响;特别是在大风环境,摆杆、火箭在风载作用下加速摆动,二者间有一定相对运动速度,摆杆刚度对控制系统的动态跟踪精度影响更加明显。并由此得出,控制系统采用阀控液压缸方式时,摆杆必须满足必要的刚度条件。该文可对采用阀控液压缸方式实现连接器自动对接装置或各类底座刚性较差的类似产品的控制系统设计提供参考。

出口汽车零部件集货运输问题的双层遗传算法

为降低出口汽车零部件集货运输可变成本并均衡车辆的使用,对出口汽车零部件集货运输问题业务模型进行分析,建立了出口汽车零部件集货运输特点的混合整数规划模型,设计了一种双层遗传算法对该模型进行求解。通过求解烟台市某汽车厂出口零部件集货中心的实例,并与CPLEX求解器进行比较来测试算法性能。结果表明,所提模型和算法可以有效解决出口汽车零部件集货运输问题,为汽车厂出口零部件的实际运营提供帮助。

室外移动机器人自主充电系统研究

为了满足机器人长期自主工作的电源要求,对室外环境下工作的移动机器人自主充电问题进行了研究。设计了具有2个自由度对接功能的充电装置,提出了一种简单有效的对接策略,此外具有错位对接纠错功能。通过自主充电实验验证了充电装置的实用性和对接策略的可行性。

反向虚拟筛选平台及应用

靶标确证是老药新用、药物毒副作用研究的关键。基于分子对接方法 Auto Dock Vina和内部构建的疾病靶标数据库,采用分布式架构,构建了反向虚拟筛选平台。应用该平台对药物吡斯的明进行靶标确证,最终成功找到其靶标乙酰胆碱酯酶,验证了平台的实用性和准确性。

基于红外与单目视觉的机器人自动回充系统

自动充电作为家庭扫地机器人不可或缺的重要一环,保证了扫地机器人可以在电量不足时,自行寻找到充电座对接充电。使用红外传感器与摄像头完成扫地机器人与充电座的对接过程中,摄像头弥补了红外精确度不高的问题,红外弥补了摄像头视野范围小的问题。测试表明机器人与座对准精度优于±5 mm。