Solving position-posture deviation problem of multi-legged walking robots with semi-round rigid feet by closed-loop control

The semi-round rigid feet would cause position-posture deviation problem because the actual foothold position is hardly known due to the rolling effect of the semi-round rigid feet during the robot walking. The position-posture deviation problem may harm to the stability and the harmony of the robot, or even makes the robot tip over and fail to walk forward. Focused on the position-posture deviation problem of multi-legged walking robots with semi-round rigid feet, a new method of position-posture closed-loop control is proposed to solve the position-posture deviation problem caused by semi-round rigid feet, based on the inverse velocity kinematics of the multi-legged walking robots. The position-posture closed-loop control is divided into two parts: the position closed-loop control and the posture closed-loop control. Thus, the position-posture control for the robot which is a tight coupling and nonlinear system is decoupled. Co-simulations of position-posture open-loop control and position-posture closed-loop control by MATLAB and ADAMS are implemented, respectively. The co-simulation results verify that the position-posture closed-loop control performs well in solving the position-posture deviation problem caused by semi-round rigid feet.

高速双体风电运维船线型设计与对比

当前国内海上风电运维船仍以传统钢质低速船为主,受其耐波性及靠泊能力影响每年可作业时间短。随着海上风电从沿海近岸向近海、深远海快速发展,离岸距离愈来愈远,对风电运维船的专业化要求也越来越高,其线型设计也向高航速、高耐波性、高舒适度等方向发展,本文介绍国内外高速双体风电运维船的主要线型设计元素及其对比,供船型研发参考。

超大规格圆坯立式半连铸倾翻出坯装置设计

为解决立式半连铸工艺条件下,超大截面圆坯出坯难题,开发一种适用于?1 350 mm/?1 600 mm圆坯半连铸倾翻出坯装置。对出坯钩进行强度校核,最大应力为87.74 MPa,远小于Q355B钢板的许用应力值。该倾翻出坯装置结构简单,操作安全,对厂房高度要求低,投资少,易于实现自动化控制。

7050铝合金大铸锭半连续铸造过程数值模拟

利用大型有限元软件MSC.marc,建立了7050铝合金大铸锭的半连续铸造热-力耦合有限元模型,模型采用8节点六面体单元,考虑了凝固时的液-固相变以及凝固潜热的影响,定义了半连铸过程复杂的边界条件,分析了不同的铸造速度对温度场、应力场的影响规律。计算结果显示,降低铸造速度,可以减小铸锭内层和外层冷却速度的差别,降低铸锭表层拉应力,有利于促进铸锭的成形,减小产生裂纹的倾向性。

具有半球形足端的六足机器人步态修正算法

针对六足机器人步行时由于半球形足端滚动影响造成的机器人躯体轨迹偏差问题,提出一种步态修正算法.指出大半径半球形结构作为六足机器人的足端设计方案所具备的优势及其在支撑相中存在的足端滚动问题.通过提出理想立足点的概念,对三维空间内机器人单腿运动学模型进行修正,对理想立足点与实际立足点之间的偏差量进行分析,建立全方位步行时理想立足点与单腿各关节转角之间的运动学正/逆解关系.通过仿真对比分析修正前后单腿根关节运动轨迹,验证修正算法的有效性.实验结果表明,修正算法既能够更好地避免足端与地面产生相对滑动从而显著改善机器人步行时的方向偏离问题,又能够在一定程度上降低系统能耗.

A356合金近液相线法铸造坯料及重熔加热组织研究

采用近液相线半连续铸造法制备了A356铝合金半固态坯料,并利用电阻炉加热,采用电子显微镜研究了近液相线铸造A356铝合金在二次加热过程中的组织演变.结果表明：A356铝合金半固态坯料组织呈均匀、细小的蔷薇状分布;在585℃加热,保温10~15 min,可获得半固态加工所需的触变性组织.而且,保温温度和保温时间共同影响着二次加热组织的演变过程.随着加热温度的升高,α相的生长和球化的速度变快,保温时间越长,晶粒球化度越高.

铝合金大铸锭半连铸过程的热应力数值模拟

利用大型有限元软件MSC.MARC建立了直径为550 mm的7050铝合金大铸锭的半连续铸造热-力耦合有限元模型,考虑了凝固时结晶潜热的影响,给出了半连铸过程复杂的边界条件,分别对不同铸造速度和铸造温度下的温度场、应力场进行了模拟分析。结果表明:半连续铸造过程中,铝圆锭外层受压应力、心部受拉应力;铸造速度对应力影响较大;提高铸造速度与铸造温度使铝锭产生裂纹的倾向性增大。

半固态A356合金流变充型的极限长度

通过对半固态合金流变充型机理分析,推导出可以定量计算半固态A356铝合金在圆管内流变充型极限长度的数学模型,该模型包括了工艺参数和半固态A356合金的自身特性。采用间接挤压铸造阿基米德螺旋线试样的方法对该数学模型进行了实验验证,实验结果表明:理论计算值与实验测定值之间的最大偏差小于8%;该数学模型可以定量分析和估算工艺因素对充型能力的影响,并可预测充型极限长度,这对半固态合金流变成形工艺设计和模具设计都有参考价值。实验和理论计算还表明,充型压力和充型速度是影响半固态合金充型能力的两个主要因素,提高充型压力、一定充型压力下适当减小充型速度都可以提高充型能力。

不同线型高压直流输电导线表面电场强度分布的计算

对不同线型高压直流输电线路表面电场强度及电场强度分布特点计算方法的研究,是了解和改善输电线路电磁环境的一项基础工作。提出了一种计算导线表面电场的半数值方法,通过对电场强度的无量纲处理,大大提高了计算速度。利用该方法对两种不同线型的表面电场强度进行计算,结果显示:圆绞线表面电场强度最大值处于最外层铝线每段圆弧的中间位置,为同半径光滑导线的 1.394 倍;型线的表面电场强度最大值处于最外层铝线的大圆弧和小圆弧的相交点附近,约为同半径光滑导线的 1.23 倍,且改变铝线股数和导线半径并不会对这一比值产生影响。以上计算结果与研究结果一致,证明了计算方法的有效性。

厚圆板与弹性地基的动力相互作用分析

用半解析单元法分析了厚圆板基础与弹性地基的三维动力相互作用,提出了一种新的半解析位移函数.采用在水平两方向解析,竖向进行离散化的方法,使三维动力相互作用的问题简化为一维数值计算问题,大大减少了计算工作量.数值计算表明:在结构和地基相互作用分析中,地基的计算厚度可取为地基深度H与基础的半径R之比H/R大于10,地基的计算面积可取为地基计算面积与基础面积之比S1/S2大于30.

错齿内排屑刀具深孔加工中的刀具振动特性对孔圆度形貌的作用机制

依据错齿内排屑刀具深孔加工的实际特点,构建了受刀具横向振动特性影响的加工孔圆度形貌模型。运用动力学半解析法,在保证刀具系统动态分析精度的前提下,将复杂深孔刀具系统离散为多段具有局部特征的梁单元,其中相邻单元之间满足模态形函数传递矩阵的连续条件。结合Newton-Raphson迭代法,给出了深孔圆度形貌形成轨迹的数学描述,以及深孔刀具动态特性与加工孔圆度形貌之间的关联关系。通过数值算例验证了所提出方法的可行性,同时为实现深孔切削过程加工孔圆度误差的预测与控制奠定了基础。

大尺寸ZK60镁合金圆棒和型材的组织与力学性能

采用半连续铸造法制备直径300mm的ZK60镁合金圆棒,并挤压成外截圆直径为200mm的工字型材,并对ZK60镁合金圆棒和型材的组织与力学性能进行了研究.结果表明:ZK60镁合金圆棒的成分分布均匀,显微组织为等轴晶,晶粒平均粒径为40.1μm;ZK60镁合金型材在挤压过程中,产生了剧烈的塑性变形和再结晶,晶粒进一步细化,晶粒平均粒径为21.5μm;ZK60镁合金型材的拉伸力学性能存在各向异性,其中间横梁的拉伸力学性能好于侧边,纵向的拉伸力学性能好于横向;挤压态ZK60镁合金型材的整体拉伸力学性能较好,其抗拉强度、屈服强度及伸长率分别大于293.1MPa,224.4MPa和14.1%.

圆型腔零件粗铣削加工编程方法的探讨

为了提高加工效率,延长刀具寿命,改善工件表面质量,提出了一种新的加工方法——半圆渐进滚铣圆法,对该方法的工艺、编程、加工过程和特点进行了详细阐述,为圆型腔零件的数控铣削加工提供了新的参考。

7075铝合金等温热处理半固态组织的演变

通过不同的等温热处理工艺研究了7075铝合金组织的变化,并得到合理的半固态等温热处理工艺。结果表明:当保温时间相同时,随温度的升高,晶粒尺寸和球化程度均增加;当热处理温度相同时,晶粒的尺寸随保温时间的延长而增大,晶粒的圆度先减小后增大。用软件ImageProplus6.0计算出了晶粒的大小和晶粒的圆度,获得了晶粒大小、保温时间、晶粒圆度三者间的关系曲线。并将这些数据整理分析,用Origin7.5得到了晶粒大小与保温时间的关系式。

厚圆板与无限层土地基的动力相互作用

用半解析元法分析了厚圆板基础与无限层土地基的三维动力相互作用,提出了一种新的半解析位移函数。采用在水平两方向解析,在竖向进行离散化的方法,使三维动力相互作用的问题简化为一维数值计算问题,大大减少了计算工作量。数值计算表明,在结构和地基相互作用分析中,地基的计算厚度可取为地基深度H与基础的半径R之比(H/R)大于10,地基的计算面积可取为地基计算面积与基础面积之比(S1/S2)大于30;同时在基础设计过程中,应该考虑各层土特性对系统动力特性影响的差异。

DCT域半易损水印技术

该文提出了一种DCT域半易损水印技术用于图像内容认证.水印嵌入算法基于DCT域的JPEG压缩不变特性,对一定质量的JPEG压缩是稳健的.水印比特包括认证比特和恢复比特.认证比特是块自嵌入的,可以对不可接受的图像篡改进行准确的检测和定位,而恢复比特则可以对篡改的图像进行一定程度的恢复.该文还分析了DCT变换过程中取整误差的影响,从理论上证明了水印嵌入算法中迭代过程的收敛性.实验结果证明了该半易损水印可以容许一定程度的JPEG压缩和AWGN噪声,对局部发生的篡改可以有效地检测、精确定位并进行内容恢复.

半植入式微管跨膜控释给药治疗梅尼埃病的研究

目的探讨半植入式微管跨膜控释给药对梅尼埃病的治疗效果。方法经临床确诊的6例梅尼埃病患者接受微管给药治疗(美国耳鼻喉学会标准)。患者年龄34～72岁,男性5例、女性1例;病程为9个月到20年,患耳的听力均为4级(听阈70 dB以上),术前6个月内平均每个月发作眩晕1～2次。在耳显微镜下向患者鼓室植入IntraEAR微管(美国Durect公司),微管的一端位于圆窗龛,另一端与体外控释泵连接,以50μl/h的速度释放庆大霉素工作液(2 mg/ml)。每天给药3 h,7～10 d后拨管结束治疗。结果治疗期间6例均未出现眩晕,但其中1例出现耳鸣增强。随访1～14个月,除1例失访外,其余5例在眩晕、听力及耳鸣方面都有不同程度的改善。5例中,3例发作性眩晕的程度较术前明显减轻;2例术后未发作眩晕。1例治疗期间耳鸣增强的至随访14个月时,耳鸣程度较术前明显减轻。1例复查前庭功能有改善。结论应用半植入式微管小剂量低流速跨圆窗膜控释给药能够有效控制或减轻梅尼埃病的眩晕,是治疗顽固性梅尼埃病的一种安全、有效的手段。

圆竹片床垫半成品生产工艺探讨

针对圆竹片床垫半成品现生产工艺流程中存在问题,提出改进方案,以使生产工艺日臻完善,达到提高经济效益和社会效益的目的。

人工智能科学:科学研究的第六范式

人工智能已经较广泛地开展科学研究,包括选题和解题由AI的全自主科研与选题由人、解题由AI的半自主科研,目前主要是后者,两者都可称之为自主AI科研,今后会有越来越多的自主AI开展科研工作。全自主AI和半自主AI从事科研形成全新的研究范式-人工智能科学(AI科学),它是继"实验科学""理论科学""计算科学""数据科学""虚拟科学"之后的第六研究范式,它与以往5种研究范式的区别主要反映在研究主体、研究方法、认知活动的程序规范、科研行为规范伦理与奖励系统等5个方面。AI科学助力资源史学与资源科技史研究,使得历史资源成为最重要的资源;AI科学助力预演未来学与资源未来学研究,使得未来成为最重要的战略资源。发展以人为本的人工智能与人工智能科学,以确保人类安全与可持续创新及发展。

薄壁空心墩有效刚度试验研究

有效刚度是基于位移的抗震设计方法的重要参数,也是建立混凝土桥墩双折线模型和分析桥墩动力特性的物理基础,为快速评估混凝土桥墩的抗震性能提供了简化方法。鉴于圆端薄壁空心墩与矩形空心墩乃至实心墩的性能差异,现有文献和规范中存在大量基于实心墩试验的有效刚度计算公式,这些公式对圆端薄壁空心墩的适用性有待深入研究。通过5个圆端型薄壁空心墩拟静力试验,观测并分析轴压比、配箍率对圆端薄壁空心墩有效刚度的影响规律。基于国内外有效刚度计算公式与试验结果的对比分析,研究表明:圆端型薄壁空心墩有效刚度随轴压比、剪跨比增大而增大,配筋率、纵筋及混凝土强度等对其有一定影响;与现有成果相比,所提公式的计算效果更好,适于估算圆端型薄壁空心墩的有效刚度。