摘要：Galloping cheetahs,climbing mountain goats,and load hauling horses all show desirable locomotion capability,which motivates the development of quadruped *** various quadruped robots,hydraulically driven quadruped robots show great potential in unstructured environments due to their discrete landing positions and large *** the most critical movement unit of a quadruped robot,the limb leg unit(LLU)directly affects movement speed and reliability,and requires a compact and lightweight *** by the dexterous skeleton–muscle systems of cheetahs and humans,this paper proposes a highly integrated bionic actuator system for a better dynamic performance of an *** propose that a cylinder barrel with multiple element interfaces and internal smooth channels is realized using metal additive manufacturing,and hybrid lattice structures are introduced into the lightweight design of the piston *** addition,additive manufacturing and topology optimization are incorporated to reduce the redundant material of the structural parts of the *** mechanical properties of the actuator system are verified by numerical simulation and experiments,and the power density of the actuators is far greater than that of cheetah *** mass of the optimized LLU is reduced by 24.5%,and the optimized LLU shows better response time performance when given a step signal,and presents a good trajectory tracking ability with the increase in motion frequency.

摘要：Cam-lobe radial-piston hydraulic motors are widely used in large machinery due to their excellent capability to withstand high loading at low ***,the line contact between the roller and cam ring generates elastic deformation of the cam ring under high loading,leading to obvious speed and torque pulsations and even the detrimental crawl problem of hydraulic *** address this issue,we propose a deformation pre-compensated optimization design approach to compensate for the cam ring deformation in advance,thereby eliminating the influence of cam ring deformation on the hydraulic motor’s *** this approach,the design process is divided into two steps:first,the overall profile of the cam ring is optimized based on the calculated elastic deformation;second,the local profile of cam ring is further optimized until the hydraulic motor’s pulsations no longer ***,a case study is carried out to verify the effectiveness of this *** result indicates the pulsation rate of a deformation pre-compensated cam ring is 40%lower than that of an uncompensated *** study offers an easy and feasible way to design an optimized cam ring profile for low pulsation hydraulic motors.

摘要：介绍了2023年度国家自然科学基金委员会工程与材料科学部机械设计与制造学科(工程科学二处)“人才”和“研究”两类项目系列中部分类型项目的申请、评审与资助情况,以及科学基金项目的进展与结题情况,阐述了机械设计与制造学科在科学基金改革探索、加强人才培养和研讨未来发展方向等方面的具体举措,并展望了2024年的主要工作。

摘要：液压四足机器人具有离散的落足点和较大的负重能力等特点,在无人监测、灾难救援和物资运输等场景中具有广阔的应用前景和重要的研究价值。作为四足机器人最关键的运动单元,肢腿单元的重量直接影响其动态性能。因此,根据肢腿单元的运动特点开展轻量化设计显得尤为重要。针对SpurlosⅡ肢腿单元的大腿结构存在较多冗余重量的问题,利用变密度惩罚法对其进行拓扑优化,通过基于B样条拟合二维切片轮廓的方法对优化后的网格型模型进行重构。针对模型重构带来的局部应力集中问题,引入晶格填充结构,实现局部优化。优化后,大腿部件的重量为1007.19 g,降低了36.01%;大幅度减重的同时,大腿部件的最大等效应力降低了1.41%。最后,优化后的肢腿单元在不同频率下的轨迹跟踪试验中表现出的更好的动态特性,证明所提出方法的有效性。

摘要：为了减少共驾过程中的人机冲突,提出基于非合作博弈的人机共驾控制策略.基于线性二自由度汽车模型,采用一阶微分方程对车道保持共享控制问题进行数学描述,利用非合作博弈理论(NCG)描述双驾双控系统中的驾驶控制权分配问题,即通过非合作博弈方法来解决多个决策者共同作用于同一个动力学系统的共享控制问题.设计控制权博弈模型,采用预瞄偏移距离(POD),对驾驶人与智能系统的置信度矩阵进行更新,能够实现驾驶人与智能系统之间驾驶控制权的平稳交接.基于模型预测控制(MPC)框架,采用二次型代价函数及线性不等式约束的形式,将车道保持共享控制的前轮转角决策问题转化成带约束的在线二次规划问题.基于驾驶人在环的CarSim/Simulink集成环境,对该控制策略进行验证.结果表明,该控制策略能够较好地兼顾横向运动控制精度及驾驶人的控制权裕度.

摘要：在雕塑作品的记录与传播中,摄影是重要的媒介,它是通过二维空间来表现三维效果。在这种表现形式的转换过程中,一定要遵循摄影的技术和艺术规律才能实现雕塑影像形与意的综合呈现。在这篇文章中,结合自己曾经拍摄的雕塑摄影案例,从“形的描绘”和“意的呈现”两个部分来介绍雕塑摄影的关键拍摄技法。

摘要：近年来我国的基础设施建设规模不断扩大,坚实的地基是确保工程建设安全与韧性的关键。因此,地基处理技术与工程品质之间的关联性愈发受到关注,这促进了地基处理技术的持续进步与发展,进而不断涌现出新的理论、技术和设备。文章简要阐述了地基处理的分类方法与发展特点,回顾了各类地基处理技术的研究现状,具体介绍了近年来复合地基技术、排水固结法、土工合成材料、高聚物注浆、固化剂、特殊土地基、大面积高填方地基和抗震地基处理技术等方面的新进展,归纳总结了地基处理智能设备、设计理论、评价方法和规范编制的发展情况。在现阶段信息化浪潮不断来袭、可持续发展作为永恒主题的新形势下,提出了地基处理技术应不懈追求“韧性、绿色、智能、人文”的品质提升的核心议题,探讨了地基处理行业各个方面的发展方向与未来展望,以期为地基处理领域的研究与技术人员提供参考和借鉴。

摘要：以铁矿井下主排水远程自动控制系统设计为研究对象,旨在解决传统排水系统存在的人工操作繁琐、效率低下的问题。通过引入远程自动控制技术,设计了1套基于现代通信和控制技术的主排水系统。该系统能够实现远程监测、远程控制和自动化运行,提高了排水系统的安全性和效率。通过实际应用验证,系统设计具有较高的可行性和实用性。

摘要：随着群体智能算法在路面参数反演中的成功应用,复杂多元非线性优化难题得以解决,但算法的选择仍然是路面参数反分析问题中亟待解决的难题。针对路面参数反分析中模型复杂、反演参数众多、绝大多数运算时间消耗在正算程序上等问题,选择8种常见的群体智能算法,开展限定正算调用次数下算法性能相关研究,并以考虑材料横观各向同性以及层间接触状态的路面结构参数反演问题为例,对群体智能算法进行实际测试。结果表明:不同算法各具特点,其中,粒子群算法、遗传算法、头脑风暴算法、人工蜂群算法以及烟花算法在多峰问题上具有较好的适用性;萤火虫算法在解决最优解附近存在平缓区域的问题时具有较快的收敛速度;对于遗传算法,实数编码方式后期收敛速度较二进制编码方式有所提高,但对于多峰问题的搜索能力有所下降;鱼群算法、混合蛙跳算法仅有在较大正算调用次数下才有较好的寻优能力。对于路面参数反演问题,从弯沉曲线匹配上看,粒子群算法、遗传算法、头脑风暴算法以及萤火虫算法均有较好的反演结果;而从相关系数上看,头脑风暴算法具有最佳反演结果。

摘要：构建水利领域的知识图谱可为数字孪生水利工程建设提供结构化的知识支持。基于黄河小浪底、万家寨水利枢纽预报调度、工程安全、业务规则数据,使用实体识别和关系抽取模型构建面向数字孪生工程的水利知识图谱(KG4DT),并对图谱进行可视化展示。以水利枢纽为核心确定实体分类体系及关系分类体系,构建KG4DT的模式层。使用二次开发的标注平台对非结构化文本进行半自动标注和人工校对,构建KG4DT的数据层。以黄河小浪底和万家寨水利枢纽防洪、减淤、供水、发电业务为主线,结合AC自动机等技术设计知识检索、预案自动生成应用,可为工程运行提供智能决策支撑。