摘要：为提高工业机械臂对目标物体抓取及对障碍物躲避的效率和成功率,提出一种基于改进抓取信息引导的快速随机树星(GI-RRT^(*))的机械臂路径规划算法.首先,预先设定最大迭代次数和自适应函数,缩短机械臂运动轨迹生成时间,增强采样导向性和质量;其次,基于椭圆形子集直接采样,对采样点位置进行约束,提高采样效率;最后,采用贪心算法删除机械臂运动轨迹的冗余点,并使用三次B样条曲线平滑约束机械臂运动轨迹,提高机械臂运动轨迹的柔顺性.利用生成残差卷积神经网络模型预测,输入深度相机采集的彩色图像和深度图像,输出视场中物体的适当映射抓取位姿.为验证机械臂的抓取效果,选择三指气动柔性夹爪,设计柔性抓取模块,并结合法奥(FR3)协作机械臂构建自主抓取系统,进行二维地图仿真和机械臂样机实验.结果表明,与传统的信息引导的快速随机树星算法相比,GI-RRT^(*)算法运动轨迹长度缩短10.11%,轨迹生成时间缩短62.68%.同时,算法具有较强的鲁棒性.机械臂能独立地避开障碍物、抓取目标物体,满足其自主抓取的需求.

摘要：金川二矿深部碎裂岩体具有“岩块强度高,岩体强度低”的显著特点,巷道围岩具有显著的大变形特征,导致喷锚网或衬砌等支护结构破坏频繁,严重威胁采矿生产安全。以该矿深部巷道现场工程为背景,首先,通过现场调查和实测确定该矿深部巷道围岩具有典型层状、碎裂状和复合结构特征,冒落和底臌为典型的破坏形式;其次,结合室内试验和现场监测数据,基于连续-非连续数值模拟分析方法 (FDEM)提出一种可破Voronoi块体模型和离散裂隙网络模型模拟巷道开挖过程,捕获围岩损伤破裂特征;最后,结合实体单元和锚杆单元模拟支护结构响应,探讨深部碎裂岩体变形破坏机制和支护效应。研究结果表明,结构面间距和倾角显著影响应力释放区的位置和压力拱的形成,导致围岩变形各向异性和破裂非均匀性;锚杆、混凝土喷层+锚杆及U型钢拱架+锚杆3种支护结构对于限制围岩变形具有显著差异性,加入锚杆和衬砌能有效抑制冒落区,限制顶拱位移,但不能有效抑制底板隆起;超前注浆、加长锚杆和钢拱架是控制深部碎裂岩体巷道大变形的重要措施。研究结果可为深部碎裂岩体巷道变形控制与支护设计提供理论参考。

摘要：针对转子系统突加不平衡问题,提出了一种动力学相似设计方法。根据动力学微分方程,运用方程分析法和量纲分析法,考虑阻尼缩比建立动力学相似关系。根据应变能分布准则,设计转子系统原型,利用相似关系对原型进行缩放建立畸变模型,通过仿真和试验对原型和畸变模型的动力学相似性进行验证。仿真结果表明:畸变模型与原型临界转速、应变能分布、瞬态响应具有较高的相似性,前两阶临界转速误差分别为0.1%和0.13%,峰值振幅误差为3%。试验结果表明:畸变模型可以准确地预测原型的临界转速和突加不平衡振动响应,前两阶临界转速误差分别为0.79%和1.72%,峰值振幅误差为5.98%。

摘要：在气候环境变化和工程热效应背景下,青藏高原冻土地区道路病害频发、主动防控能力弱、养护管理机制不足等问题日益突出。换填垫层广泛应用于冻土公路工程设计与施工,在增强道路抗变形、抗冻害和稳定性方面发挥重要作用,但目前针对其在服役期内对地基水热分布状态的影响有待深入探讨。在青海共和—玉树高速换填垫层设计方案基础上,本文对细砂、砂砾和碎石这3种换填料下多年冻土地基水热分布进行数值试验,并以无换填粉质黏土为对照,研究换填垫层对地基水热分布及演变的影响规律。研究结果表明:换填碎石具有较好的控温性能,能够有效降低最大融化深度;换填垫层内未冻水含量显著降低,但引起未冻水沿换填-地基土接触面从地基外侧向中心横向流动;同时,换填加剧地表积水侵入深部地基土,在地形平坦且无主动排水条件下,深部地基土含水量及其振荡幅值逐年增长;换填料透水与导热性能是影响地基水热动态分布的关键因素,因换填引起的水热迁移不利于多年冻土地基力学性能长期保持,在工程实践中,应充分考虑路域气候环境及地形地貌特征,谨慎采用换填处理。

摘要：针对无监督域自适应行人重识别中存在的感受野不足、全局特征与局部特征联系不紧密等问题,提出了一种多尺度特征交互的无监督域自适应行人重识别方法。首先利用特征压缩注意力机制对图像特征进行压缩并输入到网络以增强丰富的局部信息。其次,设计了残差特征交互模块,通过特征交互的方式将全局信息编码到特征中,同时增大模型感受野,强化网络对行人特征信息的提取能力。最后,采用基于部分卷积的瓶颈层模块在部分输入通道上进行卷积运算以减少冗余计算,提高空间特征提取效率。实验结果显示,该方法在三个适应性数据集上mAP分别达到了82.9%、68.7%、26.6%,Rank-1分别达到了93.7%、82.7%、54.7%,Rank-5分别达到了97.4%、89.9%、67.5%。表明所提方法能够使行人特征得到更好的表达,识别精度得到提高。

摘要：目的对生物活性支架在骨质疏松性骨缺损修复再生的研究进展进行综述。方法查阅近年关于生物活性支架用于骨质疏松性骨缺损修复的相关文献,总结生物活性支架类型及其修复方法。结果生物活性支架为骨质疏松性骨缺损修复提供了新策略,包括磷酸钙陶瓷支架、水凝胶支架、3D打印生物支架、金属支架、聚合物支架和骨类器官等,均表现出良好的骨修复促进作用。然而,在骨质疏松症病理骨微环境中,单一材料支架在促进骨再生方面的能力有限。因此,生物活性支架的设计需综合考虑材料的生物相容性、机械性能、生物活性、骨传导性和成骨诱导性。此外,通过物理、化学表面修饰与先进生物技术手段有助于改善成骨微环境,促进成骨细胞的分化。结论随着科技的进步,3D生物打印、骨类器官等技术与先进生物技术的协同应用,有望为骨质疏松性骨缺损的修复与再生提供更高效的生物活性支架。

摘要：几内亚湾海域沿岸频繁遭受海浪袭击,研究南大西洋至几内亚湾海域海浪特征及传播特性对西非港口、航道及海岸工程建设意义重大。对SWAN(Simulating Waves Nearshore)和WWIII(WAVEWATCH III)模型在模拟大尺度大西洋和小尺度几内亚湾海域海浪的行为进行比较,发现WWIII-SWAN双层嵌套模型更适合南大西洋至几内亚湾海域海浪模拟。基于该双层嵌套模型进行2021年7月1日至8月31日自南大西洋至几内亚湾海域的海浪模拟,得到南大西洋典型海浪时刻海浪有效波高分布和峰周期分布。研究表明咆哮西风带高强度海浪沿西南方向传播至包括几内亚湾的西非沿岸,有效波高从10 m以上减少到4 m以内,峰周期自西南向东北方向呈明显分层且逐渐增加。南大西洋至几内亚湾的海浪二维谱能量分布也表明南大西洋海浪自西南向东北传播过程中涌浪占据主导,西非沿岸尤其是几内亚湾大部分时间处于14 s以上长周期涌浪作用中。

摘要：为降低离心泵动静干涉区域的压力脉动，设计了一种仿生正弦尾缘结构.采用试验和数值计算相结合的方法，定量研究了仿生叶片尾缘结构对离心泵压力脉动的减弱效果.引入压力脉动强度系数，获得了离心泵内部的压力脉动强度分布，对离心泵流场中的高强度压力脉动区域进行精确定位.研究结果表明：采用仿生正弦结构尾缘叶轮可以消除离心泵动静干涉区内的高频压力脉动，有效提高离心泵动静干涉流场稳定性，从而减小离心泵动静干涉区域内的压力脉动强度；仿生叶片尾缘结构还能够破除叶片尾缘大尺度涡结构，有助于改善叶片尾缘涡的不断脱落引起的流场局部振荡；与采用原始尾缘相比，采用仿生叶片尾缘结构时，离心泵动静干涉区压力脉动振幅下降了约5.7%,定量说明了仿生叶片尾缘结构的流场稳定效果.研究结果有助于改善离心泵动静干涉区域的压力脉动特性，提高泵运行稳定性.

摘要：为明确提速线路路-桥过渡段提速必要条件,基于列车车轮跳轨全过程计算方法,分析考虑车轮跳轨的路-桥过渡段轨道动力响应特性,研究列车速度和过渡段折角对车轮跳轨特征和轨道动力响应的影响。研究结果表明:当轮轨密贴时,轮轨力、钢轨竖向位移等动力学指标随过渡段折角和列车速度的增大呈逐渐增大的趋势,且过渡段折角对这些动力学指标的影响明显比列车速度对其的影响大,如列车速度由160 km/h增至300 km/h,轮轨竖向力由105 kN增至140 kN,增幅33.3%;过渡段折角由0.05%增至0.25%,轮轨竖向力由84 kN增至143 kN,增幅70.2%。考虑轮轨分离时,跳轨持续时间和车轮跳轨高度车轮跳轨高度随列车速度或过渡段折角的增大而增大,且过渡段折角对车轮跳轨特征影响明显,如当列车速度由280 km/h增至320 km/h时,车轮跳轨高度和跳轨持续时间跳轨高度由4 ms、4.12 mm分别增至6 ms、4.52 mm,增幅分别为50%、9.7%;过渡段折角由0.18%增至0.22%,跳轨持续时间和车轮跳轨高度由3.7 ms、2.89 mm分别增至7.9 ms、6.04 mm,增幅分别为113.5%、109.0%;轨道动力响应随列车速度或过渡段折角的增大而增大,且建议考虑车轮跳轨发生后冲击阶段的轮轨相互作用。250 km/h提速300 km/h有砟轨道线路,路-桥过渡段折角建议不应大于0.20%。

摘要：为了高效、安全地完成轴孔装配任务,提出一种双臂机器人协调柔顺控制策略.根据轴零件、孔零件自身的结构特点,设计一种满足小容差限制的一次装配成型任务方案.在此基础上,基于双臂主从协调的思想,对任务进行了分解和分配.同时以消除孔零件和轴零件之间的位姿偏差为目标,规划了平滑的双臂运动轨迹.考虑到零件之间柔顺接触的要求,构建一种自适应阻抗控制器.为避免接触力往复震荡带来的控制失稳问题,在该控制器中加入了刚度系数自适应调节功能.基于UR10e机械臂搭建了双臂机器人轴孔装配实验平台,并且通过实验验证了提出的双臂机器人协调柔顺控制策略的有效性.