摘要：建立井下火药燃烧及压井液运动等数学模型,利用MATLAB软件模拟分析施工参数(如装药量、射孔密度、压井液高度等)对井下火药燃烧过程的影响,从而利用高温高压气体压裂油层,改善地层渗透性提高石油产量。结果表明:在施工安全的条件下,装药量越大,施工效果越好;射孔密度越小,压井液高度越大,燃气峰值压力越大。为进一步改善压裂效果提供了参考。

摘要：为了满足新工科专业建设对机器人工程人才培养中实验教学的实际需求,该文设计了一种自主移动抓取机器人的多功能实验教学平台。平台由装配激光雷达的机器人运动底盘、末端装配深度相机及柔性夹爪的六轴伺服机械臂组成,集成了基于粒子滤波的Gmapping算法场景建图、A*算法+TEB(time elastic band)算法的路径规划和自主导航、基于Aruco_detect算法的视觉识别与抓取功能,实现了基于机器人操作系统(ROS)的仿真场景搭建、数据仿真等。基于该平台,学生可掌握ROS、定位与建图、自主导航、物体识别与抓取等前沿技术,通过仿真与实物相结合的教学方式,学生可深入理解机器人的实际运行机制,掌握机器人系统的开发方式,提升学习效果和应用能力。

摘要：为实现新工科背景下机器人工程专业体系建设与人才培养,设计了多功能机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)教学实验套件。套件主要由“树莓派”控制器、单线陀螺仪惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)、单目视觉相机、2D激光雷达、直流电机等组成,主要功能包括ROS基础通信、机器人仿真显示、IMU陀螺仪姿态显示、激光雷达数据显示、视觉图像显示与图像识别、ROS电机操作控制等。该实验教学套件完全开源,支持二次测试开发,可以满足学生基于ROS的各类学习操作需求。该套件旨在提高学生对ROS的认知水平,实现学生对ROS理论知识的进一步理解,为其后续操作基于ROS的机器人创新创业与科研应用奠定理论和操作基础。

摘要：针对减摇鳍系统严重的非线性和不确定性问题,本文在常规鳍轴基础上进行改进,运用轴承负荷检测升力,并给出传感器的安装方式。设计切换模糊化的非线性自适应滑模控制器,利用乘积推理机、单值模糊器和中心平均解模糊器设计,将滑模控制器中的切换项进行模糊逼近使其连续化,可有效降低系统输出抖振,提高减摇鳍的抗干扰性。以一艘装备某型减摇鳍的船为对象进行实验台仿真分析,结果表明:所设计的减摇鳍控制系统对模型不确定参数摄动及外界干扰不敏感,具有较强鲁棒性。在不同海况下,减摇效果提高到83.51%~96.03%。

摘要：常规减摇鳍多采用鳍角反馈控制方式,实际减摇效果很难达到理论设计水平。主要是由于产生控制力矩的升力是估算值,与实际值有较大偏差。文中分析了偏差产生原因并以此为据,避开多种干扰因素和繁琐的理论推导;设计了内含轴芯的空心轴,运用欧拉—伯努利梁刚度矩阵进行理论分析;将难以测量的升力转化成易于检测的位移量,建立两者的量化关系,并探讨了三种主要影响因素;设计可拆卸的端盖和两种传感器安装方式,便于维修检测。以实际装船的某型减摇鳍设计参数为依据,通过计算和仿真对比验证了设计的有效性和准确性。

摘要：为了让人在超市等公共场合解放双手,减轻负重,设计一种基于OpenMV视觉摄像头模块的具有特征辨识功能的智能跟随机器人。在自主跟随模式下,系统通过识别AprilTag来确定被跟随目标与跟随机器人的相对位置坐标,运用PID算法来规划系统的跟随路径,通过调用PWM脉宽调制控制左右电机的转速,达到跟随的效果。在遥控模式下,跟随机器人可以被上位机遥控,借助应用程序向系统发送特定的字符串,遥控跟随机器人系统进退、转动等。该设计的实现能够有效减轻人的负重,提高运载效率。

摘要：不合理的备件供应严重制约舰载机的完好率,调运时间和供应量扰动是影响舰载机备件供应系统的关键因素。因此,针对备件供应系统的非线性和不确定性问题,利用备件生产和调运策略的模糊规则,建立模糊备件供应系统。考虑调运时间对供应造成的延迟效果和供应量的扰动约束,设计基于交叉模糊的鲁棒控制策略。以"尼米兹"号航母高潮演习为例,与常规鲁棒控制策略进行对比仿真。结果表明:基于交叉模糊的鲁棒控制能减少供应量扰动和备件供应调运时间引起的备件储存数量及总成本代价的波动,具有良好的有效性和快速性。

摘要：机器人工程作为一个跨领域、广交叉、大协作的新兴专业,目前尚无适应新工科要求的系统性实践体系范式。为此,文章以新工科专业建设为背景,将机器人专业相关的交叉知识系统化和实践化,构建创新实践体系模式,培养理论与实践相结合的创新机器人专业人才。首先明确核心概念的界定和研究范围的限定,进而提出创新实践实验室建设的具体目标和创新突破之处,并给出研究方法、具体措施以及实施步骤。以理工大学自动化学院机器人工程专业为例,设计创新实践生态系统平台,构建符合新工科发展要求的连贯化、层次化、系统化的机器人专业协同育人创新实践新体系。实现不同学科的交叉创新,可推广至本区域乃至全国其他院校新工科人才培养。

摘要：具有不确定性的弹药调运过程是影响舰载机作战能力的关键因素.针对弹药调运系统内部和外部不确定性因素的多级供应链网络,研究带有不确定项的弹药动态调运系统的模糊建模和优化问题.利用Takagi-Sugeno模糊方法对系统中不确定项进行非线性建模,基于鲁棒稳定条件,优化设计弹药调运方案.通过与其他模糊控制方法的对比仿真,验证了优化模型的有效性和可靠性,所提方法能够削弱非线性系统内外部不确定项引起的弹药存储量和代价目标的波动,保证弹药持续稳定且及时供应.