基于改进双树RRT^(*)算法的冗余机械臂末端路径规划

针对冗余机械臂的冗余特性与相关RRT^(*)算法在规划机械臂末端路径的应用中存在的搜索效率较低、收敛性不稳定以及没有充分考虑到机械臂末端几何构型与自身运动特性对路径规划影响的问题,提出一种改进策略。首先,引入一种基于根尾节点连线夹角的采样点选择方式,并设置目标逼近区域。根据连续采样成功次数动态选择改进采样与随机采样。接着,将双树扩展策略与上述方法相结合。最后,将初始可行路径进行二次重连得到最终的优化路径。通过验证,改进双树RRT^(*)方法能够有效地提升搜索效率、收敛性以及路径的优越性。虚拟碰撞体与胶囊碰撞体的引入也能较好地应对机械臂末端结构与运动特性带来的影响。使用Mujoco物理仿真引擎进行机械臂运动验证,证明该策略可以为冗余机械臂末端规划出一条较优的可行路径。

基坑工程钢支撑高脚螺栓-模袋混凝土固支端及其承载性能

基坑工程钢支撑端节点是位于钢管端部和基坑侧壁之间的连接构件,其功能为承受并传递钢支撑轴力,并可少量调节钢支撑拼装长度。但实际工程中钢支撑体系的失稳破坏多数为节点刚度或强度不足造成的,节点弱化可能导致基坑的连续坍塌破坏。本文在分析基坑工程事故原因的基础上,设计了一种钢支撑高脚螺栓-模袋混凝土固支端,阐述了新型固支端的结构组成、工作原理及施工工艺流程,通过有限元数值模拟手段分析了固支端结构的抗压、弯承载性能。结果表明固支端具有可调节支撑长度、施加预应力的特点,其抗压、弯刚度大,承载力高,承载性能主要与材料强度、短接头长度相关。

基于LoRa无线传感网络的群养奶牛个体信息监测系统的设计与实现

针对中小奶牛场群养奶牛个体信息监控系统信息化水平不高以及提升其性价比为目的,设计了基于LoRa无线传感网络为基础的群养奶牛监控系统。该系统的监测节点通过电子耳标进行奶牛身份识别,配以相应传感器采集体温、心率以及运动状态信息,通过优化后的LoRa无线传感网络汇聚节点上传数据至后端监控平台以及移动终端的方法来实现。通过后端监控平台以及移动终端的通信效果实验可知,在传输距离不超过2.5 km的情况下,后端监控平台数据丢包率低于15%,而对20头奶牛的信息数据同步检测与查看,手机移动终端丢包率仅为5.3%~7.4%,能够满足传输距离更远、通信可靠性与稳定性更强的要求。

基于改进YOLO v5s的甘蔗切种茎节特征识别定位技术

为了实现甘蔗智能横向切种工作站的精准、高效的自动化切种,针对工厂化切种任务的特点,提出了一种基于改进YOLO v5s的甘蔗茎节特征边缘端识别与定位方法。首先,利用张正友相机标定法对摄像头进行畸变矫正;然后对甘蔗茎节数据集进行数据增强,利用原始的YOLO v5s模型进行训练和测试,结果显示数据增强能一定程度上提高检测精度。针对茎节特征目标小以及模型体积大导致检测精度低、部署难度高等问题,对YOLO v5s的骨干网络进行改进,在SPPF特征融合模块前引入坐标注意力(Coordinate attention,CA)模块和Ghost轻量化结构,在Head网络中剔除P5大目标检测头,得到了改进后甘蔗茎节检测模型YOLO v5s-CA-BackboneGhost-p34,测试结果表明该模型优于其他主流算法和原始模型,具有高精度、小体积等优势。其中,平均精度均值1和平均精度均值2分别提高5.2、16.5个百分点,模型浮点数计算量和内存占用量分别降低42%和51%。最后,为了提高检测速度和实时性,将模型部署于边缘端,利用TensorRT技术加快检测速度,并在传送速度为0.15 m/s的甘蔗智能横向切种工作站上完成实际切种实验。实验结果表明,加速后茎节检测速度达到95 f/s,实时检测定位平均误差约为2.4 mm,切种合格率为100%,漏检率0.4%,说明本文提出的模型具有高度可靠性和实用性,可以为甘蔗横向切种工作站的工厂化、智能化以及标准化应用提供有效的技术支持。

端板式连接节点计算方法探讨

端板式连接节点抗弯、抗剪主要靠高强螺栓提供的预紧力承担,而目前关于高强螺栓的计算方法较多,基于不同计算假定下给出的计算公式有一定差异,尚未统一,为确保项目安全可靠,结构工程师一般选用相对保守的方法进行施工图设计。本文对规范、手册的计算方法进行了梳理,结果表明按照抗弯中心位于“端板形心”假定的螺栓布置结果与《钢结构高强度螺栓连接技术规程》计算方法一致,其算法较抗弯中心位于“受压翼缘中心”更为保守。基于一个项目案例进行了设计对比分析,最后采用ABAQUS有限元软件建立精细化模型,进行典型梁柱连接节点受力详细分析,有限元结果表明,顶部两排螺栓起主要作用,旋转中心靠近受压翼缘中心,高强螺栓拉力分布实际呈非线性,从螺栓拉力角度看,与《钢结构高强度螺栓连接技术规程》计算方法基本一致。本文为端板式连接节点设计提供参考建议。

CAN总线在数据采集与控制系统中的应用

控制器局域网络 ( CAN)是一种能有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络 ,具有高性能和高可靠性的特点。文章介绍了基于 CAN总线的一个数据采集与控制系统的设计 ,并具体讨论了以微控制器 80 C5 5 2为核心的 CAN总线测控节点的硬件接口电路设计、控制系统的总体结构及软件功能。该设计结构简单、可靠性高 ,并在实践中证明是可行的。

门式刚架轻型房屋钢结构端板连接的有限元与试验分析

结合门式刚架轻型房屋钢结构中普遍应用的端板连接方式 ,本文对梁柱节点和梁拼接节点进行了试验和有限元分析 ,对外伸式端板连接的承载力和转动刚度特性进行了研究 ,讨论了我国现行规范关于外伸式端板连接的设计方法中存在的问题 ,同时给出了改进建议 ,特别是提出了在建立钢结构节点刚度分类标准方面应该注意的问题。根据比较分析的结果 ,本文还提出了一种新的外伸式端板连接螺栓拉力分布模型及相应的设计方法 ,试验证明 ,该方法在保证安全可靠的前提下 ,能够更好地符合螺栓端板连接的实际受力状态 。

应用图论算法实现通风网络可视化

在分析了通风网络拓扑结构求解方法的基础上,综合运用图论、矿井通风等理论知识,研究了网络图中的分支、节点和权值之间的结构特点,引入图论的邻接矩阵和关联矩阵建立数学模型,提出了分支节点的编号和赋权值的算法。完成了在三维状态下对复杂通风网络图中分支和节点的自动编号,进而依据编号与通风解算结果进行向量运算,将解算结果赋值于三维网络图。解决了矿井通风三维网络图各分支和风网解算数据的映射问题,并通过某矿山的实际数据证明该方法切实可行。

集群服务器系统前端接口子系统的设计与实现

基于链路聚集技术,提出并实现了一种适用于集群服务器系统的前端接口子系统方案,使得接口子系统中的接口机数目能随应用规模的变化而扩展,并增强了集群系统的可用性.链路聚集将多条物理链路聚合成一条单一虚拟的媒体访问控制(MAC)逻辑链路,通过将虚拟MAC解析为集群系统对外服务的虚拟IP(VIP),使多台接口机表现为单一IP的功能.利用链路聚集能在多条物理链路间进行负载均衡的功能,结合接口机的负载均衡策略来实现层次型的负载均衡,有效地提高了系统的I/O带宽.利用链路聚集的链路级容错,结合接口的检测机制实现了系统的高可用功能.理论分析和实验测试结果均表明,该方案能有效扩展集群系统的I/O带宽和处理能力.

腰椎椎体后缘终板骨坏死症

目的 :探讨腰椎椎体后缘终板骨坏死症的发病机制和诊断治疗。方法 :2 1例病人 ,以腰腿痛症状为主 ,少数伴有间隙性跛行和马尾压迫症状 ,平均发病时间 4.5年。X线检查发现下腰椎管内有一与椎体后缘相连的小骨块 ,CT扫描清晰显示椎体后缘有类圆形或多囊状骨质缺损 ,周边形成硬化带 ,后方骨质凸入椎管内 ,或压迫硬膜囊或压迫神经根。MRI显示对应椎间盘大都呈严重退变状态。本组病人全部行手术治疗 ,将凸入椎管内骨质凿除和对应突入的椎间盘摘除 ,部分病人行手术节段的植骨融合和内固定。结果 :术中肉眼所见 ,切除的凸入骨质都与纤维环边缘相连在一起 ,骨缺损区为纤维软骨组织和骨性组织所充填。术后 2 1例病人均获随访 ,时间 6个月～ 3年 ,平均 18个月。 18例腰腿痛症状消失 ,3例有轻度腰痛 ,3例大小便功能基本恢复正常。结论 :腰椎受异常应力或过度活动或其它一些尚不明的原因引起椎体终板缺血性变性、坏死 ,终板内形成骨软骨性坏死缺损区 (Schmorl结节 ) ,终板缺损区四周骨软骨组织在压力作用下增生、硬化。向后增生的骨质凸入椎管压迫硬脊膜囊内马尾神经或腰神经根 ,导致了本病的发生。因此将本病命名为“腰椎椎体后缘终板骨坏死症”

基于最短路径的网络可靠性评估算法

介绍了通信网络可靠性算法的研究现状,分析了各种可靠性算法的优点和不足。从网络拓扑结构和可靠性定义出发,研究了网络可靠性影响因素,建立了可靠性评估模型,对算法思想进行了描述。在网络最短路径和次短路径的基础上,提出了端到端的网络可靠性评估算法,根据网络中的薄弱节点,求得了整个网络可靠性值的近似值。以实例模拟计算,说明其算法的计算过程,验证了算法的准确性。

外伸端板螺栓连接节点的强度和刚度研究

介绍了多层钢框架外伸端板连接半刚性节点在荷载作用下的试验过程和破坏结果,并根据试验结果,分析三种不同连接类型的强度和刚度特性及影响因素,对外伸端板厚度的计算方法和增强外伸端板连接半刚性节点刚度的构造措施进行了探讨并提出建议。

箱形节点域外伸端板弱轴连接的滞回性能研究

提出了一种适用于H形柱的箱形节点域外伸端板弱轴连接,利用有限元软件ABAQUS对8个不同构造形式的端板连接进行了研究,分析了节点的破坏形式、弯矩-转角滞回曲线、承载能力及转动能力等。结果表明:8个不同构造形式的端板连接均为半刚性节点;在循环荷载作用下,箱形节点域端板连接节点的破坏均出现在端板上,而柱子节点域基本完好;当层间位移角为0.04rad时,各节点的承载力均大于0.8倍钢梁全截面塑性弯矩;端板外伸加劲肋的设置使节点的极限承载力提高10%左右,但耗能能力却下降了4%,建议外伸端板不另设加劲肋;端板厚度为16mm,即与蒙皮板厚度相差较小时,节点的承载能力、耗能能力较好;提升端板材性能提高节点承载能力,但端板材性提升过大反而会降低节点耗能能力,建议端板材性只提高1个等级。

腰椎后缘软骨结节的MRI研究

目的 分析腰椎后缘软骨结节的MRI表现并总结其病理解剖特征。材料与方法 回顾性分析 16例典型病例的MRI表现 ,对比各种扫描序列在显示病变特征上的差异。采用GEVectraⅡ 0 .5T超导型MR机 ,常规行矢状面扫描 ,病变局部横断面GRET2 WI扫描。 5例用GRE序列加作矢状面局部放大扫描。结果 MRI主要表现为病变椎体后上缘或后下缘终板局限性浅弧形凹陷 ,凹陷区内充满椎间盘组织 ,凹陷终板的后缘均超出相邻椎体后缘连线 ,椎间盘后纤维环明显后凸 ,硬膜囊前缘受压。GRET2 WI对上述征象的显示较其他序列清楚 ,可明确显示凹陷的终板有不规则增厚 ,与CT上软骨结节周围骨质硬化相吻合 ;椎间盘后纤维环呈明显低信号 ,3例可见明显断裂。SET1WI在凹陷的终板下方可见带状高信号影。横断面GRET2 WI所见与CT基本相似。 16例中 4例合并髓核脱出。结论 腰椎后缘软骨结节的MRI表现具有特征性 ,GRET2 WI在显示其特征上优于其他序列 ;“腰椎后缘软骨结节”或“腰椎软骨板破裂症”均未能概括该病的主要特征 ,但目前尚无更恰当的命名。

基于ZigBee与ARM的远程监控系统设计与实现

针对有线组网方式布线复杂、维护困难的问题,提出了一种基于ZigBee无线组网技术和嵌入式Web服务器,对家庭环境进行远程监控的实现方法。采用温湿度传感器DHT11实现温湿度的采集,烟雾传感器MQ2监测厨房烟雾浓度是否超标,人体红外感应模块实现家庭安防。并且通过红外技术控制空调和加湿器或热水器的打开或关闭,从而实现对温度和湿度的调节,对热水器的远程控制。实验结果表明,该系统体积小、功耗低、运行稳定,具有一定的实际意义。

1000MW级汽轮发电机转子端部线圈温升的分析计算

本文探索了一种适用于工程计算的温升计算方法，它避免了用有限元法计算时因种种假定所带来的误差。提供了分析1000MW级水氢氢汽轮发电机转子端部线圈各段的压力损失和节点单元猛升的分析计算方法。考虑到电机绕组的对称性，将二分之一极绕组分成mxn个温度计算单元，建立了准三维热模型，给出了绕组节点单元热等效网络和任一节点单元导体的热平衡方程，用数值法计算了一台930MW4极水氢氢汽轮发电机，将计算值与试验结果进行比较，表明计算的有效性。散热系数的难以准确确定会给温升计算带来较大误差，本文将绕组分成mxn个单元，从每一单元节点的风压和流量出发，从而提高了计算的精确性。也为通过调节导体风追、进风口和出风口的数量、尺寸及形状，从而获得风路中较佳的流量分布，使各线圈导体的温升更加均匀，提供了合适的计算方法。

基于队列约束的多层无线网状网络容量研究

在常规和随机多层无线网络中,有研究已经得到了网络可以达到的吞吐量数量级,然而对单个节点吞吐量和端到端时延的研究却很少。为了解决这一问题,对多跳常规多层无线网状网络中的单节点最大吞吐量和端到端时延进行了研究。推导了网络中的分组吸收概率;根据网络的排队模型,在这个分组吸收概率的基础上,使用扩散近似法得到了单节点可达吞吐量和端到端时延。仿真分析了业务模式和网络拓扑对端到端时延和单节点最大吞吐量的影响,通过仿真结果可以发现使网络处理大量节点的最优辅助节点数,这有助于优化网络资源分配,且减少网络的拥塞。

门式刚架端板连接螺栓受力性能分析

门式刚架设计过程中极其重要的环节是节点的设计。而传统的端板厚度计算公式是利用端板屈服极限平衡原理推出的,假设端板为平面刚性板,螺栓的受力计算模型与实际受力存在偏差。基于此问题利用ANSYS建模,通过受力分析比较规范螺栓计算模型,在此次基础上提出了更加切合实际的螺栓受力计算公式。首先使螺栓计算受力更加吻合螺栓的实际工作状态;其次提高了端板厚度确定的准确性,从而改善门式刚架的整体稳定性。

集群服务器多接口节点机系统的管理机制研究

针对自行设计的一种多接口节点机系统中接口节点分布式的特点,综合使用JSP技术和代理技术,设计了分层分布式架构的集群服务器多接口节点机系统的管理软件,实现了系统的远程配置管理功能。该管理软件为集群管理员提供了简单方便的操作平台,提高了多接口节点机系统的易用性与可管理性,具有一定的实用价值,可供相关管理系统的设计作借鉴。

一种改进的基于能量控制并支持实时业务传输的ERT-AODV路由协议

AODV协议在建立路径时没有考虑节点能量,会导致网络中某些节点能量消耗过快而失效。提出一种改进的路由协议ERT-AODV,选择平均能量最大且节点最小残余能量高于门限值的路径进行通信,以平衡网络中的节点能量消耗、降低节点失效率,延长网络的生存时间;同时考虑到实时业务对延时的敏感性,通过设置定时器和扩大传输半径,可以有效的降低延时,仿真结果表明ERT-AODV在节点失效率和平均端到端延时方面比AODV更具优势。