模块化可重构服务机器人群的任务规划 被引量：2

1

作者 许烁 王阳 孙成恺 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期101-109,共9页

对模块化可重构服务机器人群在医院中应用所产生的任务规划问题进行了分析和建模,提炼出一个多目标、多约束的多维组合优化问题.设计了改进二进制蜜蜂算法(IBBA)进行组合方案寻优.作为一种启发式群智能优化算法,其特点在于:(1)全局搜索... 对模块化可重构服务机器人群在医院中应用所产生的任务规划问题进行了分析和建模,提炼出一个多目标、多约束的多维组合优化问题.设计了改进二进制蜜蜂算法(IBBA)进行组合方案寻优.作为一种启发式群智能优化算法,其特点在于:(1)全局搜索和局部搜索的功能划分明确且并行实施;(2)在基本算法框架中融入了组合方案的表示与进化方法、多目标处理方法、约束处理方法等要素;(3)在算法原型的基础上改进了局部搜索策略.针对一个实际算例进行了优化计算,算法在可行性、稳定性、计算结果质量、计算效率、单目标优化等方面取得了较好表现,并从算法机制中得到了合理解释.扩展了模块化可重构机器人的研究范畴,为多目标、多约束的多维组合优化问题提出了通用的建模方法和优化算法. 展开更多

关键词 模块化可重构机器人 机器人群 多维分配问题 组合优化问题 改进二进制蜜蜂算法

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感应加热卷烟烟具用电磁屏蔽材料

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作者 唐伟 陈昆 +5 位作者 李桂琴 李朝建 张淑媛 戚祖强 罗家懋 雷宝灵 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期108-115,165,共9页

本研究采用COMSOL有限元软件仿真能量转换效率随屏蔽材料磁导率的变化规律,结果表明,当μ″=0时,μ'越大,能量转换效率越高;当μ″≠0,则存在μ'与μ″的最佳匹配值。根据仿真结果,选取合适的屏蔽材料,在感应加热卷烟烟具保持... 本研究采用COMSOL有限元软件仿真能量转换效率随屏蔽材料磁导率的变化规律,结果表明,当μ″=0时,μ'越大,能量转换效率越高;当μ″≠0,则存在μ'与μ″的最佳匹配值。根据仿真结果,选取合适的屏蔽材料,在感应加热卷烟烟具保持谐振状态,且发热体温度满足要求的基础上,采用功率分析仪测试烟具1个工作循环的能耗。测试结果表明:在240~320 kHz频率范围内,采用铁氧体材料,μ'越高,效果越优。当μ'为220时,可将1个工作循环能耗由978.14 J降至833.40 J,能量转转效率提升14.80%。采用纳米晶材料,当μ=2064-j349时,性能最优,1个工作循环能耗可降至811.30 J,能量转换效率提升17.06%,随μ'及μ″的进一步提高,能耗逐渐增大,此规律与仿真结果一致。因此,通过合理选择电磁屏蔽材料可提高感应加热卷烟烟具的能量转换效率。 展开更多

关键词 感应加热卷烟烟具 电磁屏蔽 能耗 能量转换效率 COMSOL

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偏转工况L型吊舱推进器敞水性能数值研究

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作者 陈二云 何强 +4 位作者 卢程程 马振来 孙涛 韦庆玥 杨爱玲 《能源研究与信息》 CAS 2024年第3期169-178,共10页

针对吊舱推进器在偏转时诱发的剧烈的水动力不稳定问题,以某L型吊舱推进器为研究对象,采用计算流体力学(CFD)方法和滑移网格技术对不同偏转角β(β=0°、±10°、±20°、±30°)下L型吊舱推进器进行敞水... 针对吊舱推进器在偏转时诱发的剧烈的水动力不稳定问题,以某L型吊舱推进器为研究对象,采用计算流体力学(CFD)方法和滑移网格技术对不同偏转角β(β=0°、±10°、±20°、±30°)下L型吊舱推进器进行敞水性能数值研究。研究结果表明:吊舱推进器螺旋桨的推力、扭矩以及吊舱单元的侧向力均随偏转角的增大而变大,其中吊舱推进器螺旋桨的推力系数、扭矩系数受偏转方向影响较小。β=0°时,受螺旋桨旋转时产生的周向诱导速度的影响,吊舱推进器在直航工况下也会受到侧向力作用,当吊舱推进器向右偏转时,其迎流侧产生的侧向力会与螺旋桨旋转尾流产生的侧向力相互抵消,导致吊舱推进器在向右偏转时产生的侧向力整体小于向左偏转时产生的侧向力;由于螺旋桨旋转尾流会与后方舱体、支架相互干扰,吊舱推进器整体推力系数并不是关于直航时对称,小偏转角(|β|≤15°)对吊舱推进器整体的推力系数影响较小,当偏转角|β|>15°时,推力系数会迅速下降。 展开更多

关键词 吊舱推进器 敞水性能 偏转工况 数值模拟

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基于球面角点特征的鱼眼相机与激光雷达联合标定方法

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作者 高志远 邢玉波 +2 位作者 肖尧 史航 解杨敏 《现代电子技术》 北大核心 2024年第13期102-107,共6页

针对鱼眼相机和激光雷达的联合标定问题,提出一种基于球面角点特征的鱼眼相机与激光雷达联合标定方法。首先利用静电斥力物理模型得到了均匀分布在球面上的点集,并以这些点集为生长点对球面进行Voronoi划分,得到了均匀的球面像素,实现... 针对鱼眼相机和激光雷达的联合标定问题,提出一种基于球面角点特征的鱼眼相机与激光雷达联合标定方法。首先利用静电斥力物理模型得到了均匀分布在球面上的点集,并以这些点集为生长点对球面进行Voronoi划分,得到了均匀的球面像素,实现了鱼眼相机图像在球面上的均匀重采样;之后在球面上提取了鱼眼相机图像的角点特征,有效地避免了图像畸变带来的角点提取困难的问题;最后利用17组标定数据在球面上实现了鱼眼相机和激光雷达联合标定,在鱼眼图像上的重投影误差小于2个像素,并通过数据融合实验复现了真实场景中的彩色三维效果。 展开更多

关键词 鱼眼相机 激光雷达 像素采样 VORONOI划分 球面角点 联合标定 三维重建

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一种仿蝗虫腿空间缓冲吸附机构缓冲参数研究 被引量：5

5

作者 李龙 葛泽宇 +1 位作者 田应仲 张泉 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1090-1098,共9页

针对空间机器人在太空高速工况下,难以平稳地着陆且黏附在目标航天器表面的问题,提出了一种仿蝗虫腿非合作空间缓冲吸附机构。为了得到机构最优的缓冲参数,使得其与目标航天器碰撞时不发生回弹且减小碰撞力以保护自身,提出了空间缓冲吸... 针对空间机器人在太空高速工况下,难以平稳地着陆且黏附在目标航天器表面的问题,提出了一种仿蝗虫腿非合作空间缓冲吸附机构。为了得到机构最优的缓冲参数,使得其与目标航天器碰撞时不发生回弹且减小碰撞力以保护自身,提出了空间缓冲吸附机构碰撞缓冲的动力学模型,该模型研究方法基于连续碰撞力方程。通过对空间缓冲吸附机构的腿部胫节、股节以及整机的受力分析,求得其不同受力工况下的动力学方程。采用线性弹簧阻尼结构等效空间缓冲吸附机构碰撞缓冲过程,建立空间缓冲吸附机构碰撞动力学模型,并结合实际碰撞缓冲参数设计出空间缓冲吸附机构碰撞过程的刚度系数和阻尼系数。最后利用动力学仿真进行校验,结果表明用此方法,机构所受碰撞力大幅减小且不发生回弹,证明了方法的合理性。 展开更多

关键词 仿蝗虫腿 空间缓冲吸附机构 缓冲参数 碰撞动力学 着陆缓冲

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噪声环境下的仔猪求食发声信号识别 被引量：2

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作者 李博宇 赵翠莲 +1 位作者 吴佳伟 徐昱琳 《电声技术》 2016年第7期44-49,共6页

动物声音识别技术发展迅速,将其应用在养殖产业是目前国内外研究热点。以养猪业为例,为了在农场集约化养殖中,能够根据仔猪意愿及时让哺乳器自动送料进行饲喂,节省人力,提升禽畜福利。提出了通过识别仔猪饥饿哼叫声音进而控制自动哺乳... 动物声音识别技术发展迅速,将其应用在养殖产业是目前国内外研究热点。以养猪业为例,为了在农场集约化养殖中,能够根据仔猪意愿及时让哺乳器自动送料进行饲喂,节省人力,提升禽畜福利。提出了通过识别仔猪饥饿哼叫声音进而控制自动哺乳器送料的方法。对仔猪饥饿求食哼叫,以及两种背景噪声:抢食尖叫噪声、机械送料噪声进行采集。通过时域,功率谱密度(PSD)等分析了这三种声音特征。通过提取Mel倒谱系数(MFCC)并用矢量量化(VQ)进行分类识别。针对混有背景噪声的声音识别,提出了一种基于VQ-PSD的识别方法。通过实验表明,基于此方法能够有效地提高对混有背景噪声的仔猪饥饿求食声音的识别率,平均识别率提高了9.1%。此方法也可拓展到于其他动物声音识别应用中去。 展开更多

关键词 仔猪 声音识别 禽畜福利 功率谱密度

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单相短柱型直线超声电机的设计 被引量：2

7

作者 王越 李朝东 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1025-1029,共5页

提出了一种单相驱动的立式短柱型压电直线超声电机,论述了该电机的动作原理和设计过程。该电机利用纵向振动和横向振动的耦合模态工作。为获得同一驱动频率的一致的双向运动特性,该电机采用对称结构,利用压电陶瓷在短路和开路时弹性模... 提出了一种单相驱动的立式短柱型压电直线超声电机,论述了该电机的动作原理和设计过程。该电机利用纵向振动和横向振动的耦合模态工作。为获得同一驱动频率的一致的双向运动特性,该电机采用对称结构,利用压电陶瓷在短路和开路时弹性模量存在差异的特性,用单相驱动信号实现了纵向和弯曲耦合模态的有效激发。以增大电机弯曲振动模态前后振幅比为目标,利用三自由度集中质量的简化模型,优化了定子的结构。制作了电机的原理样机,对其进行了输出性能测试。实验结果表明,电机的输出性能良好。电机定子长22mm,自重3.3g,0.3N输出推力下最大速度达140mm/s,5N预压力下最大输出推力近1N。 展开更多

关键词 单相驱动 耦合模态 立式直线超声电机 弹性常数 压电振子 振幅比

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同步扫描三角测量系统的精度分析

8

作者 张旭 费凯 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期34-40,共7页

为了提高同步扫描三角测量系统的测量精度,对系统各个参数进行分析。首先,简要介绍了同步扫描三角测量系统的工作原理及系统参数构成。其次,根据系统参数,分析M1、M2、M3、M4、CCD的位置误差与角度误差、透镜及M3厚度误差对系统精度的影... 为了提高同步扫描三角测量系统的测量精度,对系统各个参数进行分析。首先,简要介绍了同步扫描三角测量系统的工作原理及系统参数构成。其次,根据系统参数,分析M1、M2、M3、M4、CCD的位置误差与角度误差、透镜及M3厚度误差对系统精度的影响,并得出系统参数在测量范围为0.6 m和10 m处的测量误差曲线。然后,根据对系统测量精度的影响程度,把系统参数从高到低进行排序,目的是为在机械设计及加工时对系统参数进行不同程度的重视。最后,对系统进行实验测量,获得三维点云。 展开更多

关键词 同步扫描 系统参数 精度分析 精度影响

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激光跟踪仪高精度测量运动物体位姿的研究 被引量：12

9

作者 冯祝雷 李明 丁海东 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期436-440,共5页

为了实现运动物体空间位姿高精度的实时测量,基于激光跟踪仪测量的地理坐标系的方法,采用两个激光跟踪仪分别瞄准运动物体首尾两处的标靶,两台激光跟踪仪同步触发采集数据,实时获取运动物体首尾两点的空间坐标数据,测量了运动物体在空... 为了实现运动物体空间位姿高精度的实时测量,基于激光跟踪仪测量的地理坐标系的方法,采用两个激光跟踪仪分别瞄准运动物体首尾两处的标靶,两台激光跟踪仪同步触发采集数据,实时获取运动物体首尾两点的空间坐标数据,测量了运动物体在空间地理坐标系下的位置和姿态信息;利用自主研发的软件计算了运动物体的空间位姿,并进行了理论分析和实验验证。结果表明,测量系统的稳定性与精度较好,所提出的测量方法能够满足高精度的空间位姿测量要求。 展开更多

关键词 测量与计量 位姿测量 激光跟踪仪 运动物体

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基于ARAT与视触融合的E手套康复评估与训练系统 被引量：3

10

作者 李玉 赵翠莲 +1 位作者 费森杰 罗林辉 《中国医疗器械杂志》 2017年第4期244-247,共4页

针对目前用于手功能评估系统的可穿戴式传感数据手套装置结构复杂、灵活性和实用性低下问题,该文为激发患者的主动运动功能,提出了一种基于视触融合的可穿戴式压力传感数据手套装置(EGET系统)。首先,介绍了用于评估手功能的上肢动作研... 针对目前用于手功能评估系统的可穿戴式传感数据手套装置结构复杂、灵活性和实用性低下问题,该文为激发患者的主动运动功能,提出了一种基于视触融合的可穿戴式压力传感数据手套装置(EGET系统)。首先,介绍了用于评估手功能的上肢动作研究测试理论,其基本的测试流程及评分准则;其次,分别描述了视觉信息和触觉信息的处理过程,以及视触融合的手功能评估测试方法,实现对患者训练过程的数字化记分和评估;最后,选择10位脑卒中患者使用EGET系统进行手功能测试与评估,并与医生评分进行对比分析,采用EGET系统自动评分相对医生评分的最大相对误差率为8%,平均相对误差率为4%,说明EGET系统能够实现预期的目标。 展开更多

关键词 上肢动作研究测试理论 手功能 评估 视觉 触觉 数据手套

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一种三维激光扫描系统的设计及参数标定 被引量：19

11

作者 蔡军 赵原 +1 位作者 李宇豪 解杨敏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2208-2216,共9页

基于三维激光扫描系统的移动机器人动态环境地图构建技术是机器人智能感知技术的重要组成部分,而三维激光扫描系统的设计及标定技术对于地图构建的精度有决定性的影响。针对应用于小型移动机器人的三维激光扫描系统低成本、小型化的需求... 基于三维激光扫描系统的移动机器人动态环境地图构建技术是机器人智能感知技术的重要组成部分,而三维激光扫描系统的设计及标定技术对于地图构建的精度有决定性的影响。针对应用于小型移动机器人的三维激光扫描系统低成本、小型化的需求,设计了一套由高精度旋转云台和小型二维激光测距传感器组成的三维激光扫描系统,并提出了一种新的系统参数标定方法以提高三维扫描测量的准确度。该方法使用镂空圆孔标定板作为标定对象以完成对三维扫描特征自动准确获取,并根据非线性最小二乘法对三维激光扫描系统的参数进行优化计算。实验结果表明,所设计的三维激光扫描系统能够准确地测量周围环境的三维信息,实现了以低成本获得高质量环境建模的三维扫描数据技术。 展开更多

关键词 移动机器人 二维激光测距传感器 三维激光扫描系统 标定板设计 参数标定

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过程不确定性下丙烯精馏过程多变量预测控制技术应用

12

作者 何仁初 陈海泉 +1 位作者 于春梅 张卫东 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第4期102-108,共7页

以丙烯精馏塔的多变量预测控制为研究对象,将卡尔曼(Kalman)滤波方法与动态反馈预测控制技术相结合,提出了一种带有积分输入补偿的Kalman滤波方法对系统不确定性干扰进行估计,然后将滤波后的输出、控制作用及状态信息动态反馈给多变量... 以丙烯精馏塔的多变量预测控制为研究对象,将卡尔曼(Kalman)滤波方法与动态反馈预测控制技术相结合,提出了一种带有积分输入补偿的Kalman滤波方法对系统不确定性干扰进行估计,然后将滤波后的输出、控制作用及状态信息动态反馈给多变量预测控制器以增强系统的抗干扰能力,提高控制系统的性能,并构建出丙烯精馏塔过程机理模型及仿真平台。仿真结果对比表明,采用本文改进的Kalman滤波方法使得多变量预测控制系统的控制性能和鲁棒性明显增强,生产过程更加平稳。 展开更多

关键词 丙烯精馏 不确定性 过程控制 KALMAN 动态反馈

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新型大功率LED工矿灯用散热结构设计与优化 被引量：7

13

作者 吕北轩 熊峰 《现代电子技术》 北大核心 2018年第21期161-164,共4页

提出一种用于大功率LED工矿灯的新型散热结构,通过在纵向翅片上形成开槽,并增加小翅的方式,改善散热结构的对流特性,以提升散热结构的散热性能。并通过正交试验方法得到新型散热结构的几何参数对散热性能影响的响应曲面,对相关参数对散... 提出一种用于大功率LED工矿灯的新型散热结构,通过在纵向翅片上形成开槽,并增加小翅的方式,改善散热结构的对流特性,以提升散热结构的散热性能。并通过正交试验方法得到新型散热结构的几何参数对散热性能影响的响应曲面,对相关参数对散热性能的影响进行分析。并在此基础上,采用多目标遗传算法(MOGA)对结构进行优化,结果表明,优化后的新型散热结构相比原有散热结构性能显著提升。 展开更多

关键词 LED散热 数值模拟 新型散热结构 正交试验 响应曲面 多目标遗传算法

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夏季温室环境下植物生长用LED灯具散热结构的温度分布模型构建与验证 被引量：3

14

作者 吕北轩 陈豫仁 熊峰 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1115-1122,共8页

以热传导流入肋片热量与通过空气与肋片间的对流所散出的热量及湿空气凝结所需热量之和相等作为条件,构建了可以实际反映温室环境影响下的植物生长用LED灯具散热结构的温度分布模型。通过实验结合仿真模拟,实现对温室环境的物理仿真模... 以热传导流入肋片热量与通过空气与肋片间的对流所散出的热量及湿空气凝结所需热量之和相等作为条件,构建了可以实际反映温室环境影响下的植物生长用LED灯具散热结构的温度分布模型。通过实验结合仿真模拟,实现对温室环境的物理仿真模型的建立,并以模型得到了灯具处于最为恶劣的工况下的空气物理参数。结合具体的空气物理参数以及所构建的数学模型,计算出了悬挂在温室中部2.5 m高度处的150W植物生长用LED灯具在最为恶劣的工况下的散热结构关键节点的温度数值,并运用红外热像仪,对关键温度节点进行了收集。数据表明,计算值与实验值及仿真值的数值误差均不超过5%,验证了模型的正确性,对具体的植物生长用LED灯具的散热结构的设计具有积极的指导作用。 展开更多

关键词 LED散热 光学器件 温度分布数学模型 温室环境 数值仿真

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基于脑电疲劳监测的车辆避撞预测模型研究 被引量：3

15

作者 任彬 任金龙 +1 位作者 潘韫杰 杨帮华 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2020年第7期707-715,共9页

为了减少交通事故的发生,解决传统固定阈值模型带来的预警过早或过晚问题,本文综合考虑了人在驾驶中容易出现因脑疲劳而注意力不集中的状况,提出了新的车辆避撞预测模型。研究中引入大脑疲劳影响因素,实验分析了人脑疲劳的脑电信号,引... 为了减少交通事故的发生,解决传统固定阈值模型带来的预警过早或过晚问题,本文综合考虑了人在驾驶中容易出现因脑疲劳而注意力不集中的状况,提出了新的车辆避撞预测模型。研究中引入大脑疲劳影响因素,实验分析了人脑疲劳的脑电信号,引入节律能量值,建立了脑电疲劳监测的车辆碰撞预测模型,修正了传统的安全碰撞时间。实时获取车辆的运动状态和目的位置坐标,对比实时获取车辆的安全避撞时间和实际碰撞时间,在出现危险时,提醒驾驶员及时采取制动措施。最后,在不同车速情况下,计算最佳安全避撞时间,验证了所提脑电疲劳预测模型的有效性。 展开更多

关键词 车辆冲突 脑电疲劳 碰撞时间 避撞计算模型 预警模型

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基于Drools规则引擎的柔性化钣金产线优化排程 被引量：2

16

作者 任彬 王梓林 《高技术通讯》 CAS 2022年第1期57-65,共9页

针对柔性化钣金产线加工订单呈现离散化特征所导致的人工排程不能满足需求的问题,在订单按时交货的基础上以最小化综合成本及最低综合设备损耗为目标,基于Drools规则约束引擎,研究适用于柔性化钣金产线的快速寻优排程方法。以钣金生产为... 针对柔性化钣金产线加工订单呈现离散化特征所导致的人工排程不能满足需求的问题,在订单按时交货的基础上以最小化综合成本及最低综合设备损耗为目标,基于Drools规则约束引擎,研究适用于柔性化钣金产线的快速寻优排程方法。以钣金生产为例,分析排程规划问题的求解过程,通过分析多目标求解的问题提出结合Drools规则引擎的求解方法。根据钣金产线实际生产需求列出规则约束,并以此建立数学模型。结合三级评分模型及寻优机制求解优化排程方案。通过模拟生产排程应用,分析寻优结果最优排程方案的甘特图及得分明细,验证了排程方法的有效性。 展开更多

关键词 柔性化钣金产线 优化排程 Drools规则引擎 规划求解 最优决策

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变速器直驱式电磁阀测试系统的设计 被引量：2

17

作者 侯涛 文静 +2 位作者 匡志鹏 何永义 张海洪 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期193-199,180,共8页

为提高变速器直驱式电磁阀的控制性能,开发了一测试系统,采用先进的传感器技术和控制技术,模拟直驱式电磁阀恶劣的实际工作环境。大量测试获得的数据表明,该系统的测试精度、稳定性和重复性与再现性满足测试的性能指标要求,为直驱式电... 为提高变速器直驱式电磁阀的控制性能,开发了一测试系统,采用先进的传感器技术和控制技术,模拟直驱式电磁阀恶劣的实际工作环境。大量测试获得的数据表明,该系统的测试精度、稳定性和重复性与再现性满足测试的性能指标要求,为直驱式电磁阀的开发提供了准确的测试数据。 展开更多

关键词 直驱式电磁阀 电液伺服系统 测试系统

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曲率分析的变分辨率数字高程模型建模算法

18

作者 解杨敏 郭煜坤 +1 位作者 邹怀武 史航 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期170-176,共7页

传统的数字高程模型一般采用规则网格划分以简化建模过程,因其网格密度缺乏对地形变化的自适应性而不能兼顾地形表达的准确度和地形数据的冗余度,导致其在车辆动力学仿真等领域的应用有所局限。针对这一问题提出一种基于曲率分析的随机... 传统的数字高程模型一般采用规则网格划分以简化建模过程,因其网格密度缺乏对地形变化的自适应性而不能兼顾地形表达的准确度和地形数据的冗余度,导致其在车辆动力学仿真等领域的应用有所局限。针对这一问题提出一种基于曲率分析的随机节点分布建模方法,其数据节点的密度根据种子节点周围的局域曲面曲率变化而相应变化,实现了在复杂、曲率较大的地形区域自动生成高分辨率数字节点集,而在平缓、曲率较小的区域实现低分辨率的节点分布。在获得此种节点集的基础上,利用Delaunay三角剖分结合三次多项式插值算法,得到满足高精度和低数据冗余度的变分辨率数字高程模型。利用传统规则网格地形模型与所提出的变分辨率数字高程模型对同一个用于星球车动力学仿真的复杂野外地形进行对比,验证了变分辨率算法的有效性。 展开更多

关键词 数学高程建模 变分辨率 曲率分析 车辆动力学仿真

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