摘要：提出了一种基于气电混合驱动且能够全天候工作的高效率苹果收获机器人。该机器人机械臂包含5个自由度,混合使用电动和气动两种驱动方式,同时保证机械臂的准确定位和末端执行器对果实的快速柔性抓取。机器人视觉识别系统结合了机器视觉和深度神经网络方法,在提高系统鲁棒性的同时优化了系统的整体检测速度。此外,机器人配备的夜间照明系统使其能够实现全天候工作。在实验室环境下进行了机器人视觉检测试验和苹果采摘试验,结果表明,视觉系统定位苹果的平均时间为44 ms,机器人的采摘率为81.25%,平均每个苹果的采摘时间为7.81 s。

摘要：为研究水泵液压系统混流泵的性能,分析特种混流泵性能参数与系统工作过程物理量的关联性,基于器材水下运动学方程推导混流泵流量、扬程等参数的计算方程,并提出满足器材运动要求的泵性能参数。基于数值模拟和试验并重的研究方法,针对水泵液压系统混流泵开敞式出水结构,优化双圆弧导水结构,数值模拟结果表明双圆弧轴面的过流面积变化均匀,速度场无旋涡等不良流动,减小了装置水力损失。针对混流泵叶轮叶片包角和出口安放角进行优化,获得了陡降的流量-扬程特性曲线,满足了不同工况下器材加速要求。叶轮出口采用非线性环量分布流型,提高了水力效率,试验结果表明优化的开敞式混流泵最高效率达到83.24%,各项性能指标均满足优化设计要求。

摘要：采用磁轴承取代传统机械轴承,可消除飞轮储能装置机械摩擦,提高转子临界转速.针对磁轴承控制系统响应快、运行稳定的要求,设计了一种变饱和柔性变结构控制器.根据磁轴承的基本结构与悬浮力模型,建立了系统的状态方程;通过有限元仿真,分析了磁轴承耦合性,确定了系统基本控制方案;将柔性变结构和变饱和项结合,当系统存在较大偏差时只通过线性控制器调节,在中等偏差时通过线性控制器和变饱和状态控制器一起调节,在小偏差时由线性控制器和变饱和状态控制器转变的线性控制器一起调节.仿真与实验结果表明,变饱和柔性变结构控制满足实时控制的要求,磁轴承控制系统具有较快的响应速度和较高的运行稳定性.

摘要：采用十字搅拌轴剪切仪测定混凝土拌和物的流变参数(屈服应力τ0和塑性黏度η)更具准确性.通过推导给出了自制十字轴流变仪扭矩与转速关系,得出了流变参数计算公式;试验所得混凝土拌和物流变参数与已有相关理论和试验具有良好的一致性,并能量化分析混凝土触变性能,可满足施工现场连续测定混凝土工作性需求.

摘要：聚乳酸作为生物可降解的聚合物材料,有着广泛的应用前景.目前,高质量聚乳酸主要通过丙交酯缩合来制备.其中,丙交酯的光学纯度是影响聚乳酸材料力学性能的关键因素.因此,开发高光纯丙交酯的合成技术,是有着很好应用价值的挑战性课题.在本工作中设计制备了锌掺杂聚吡咯催化剂.该材料可以很好地催化乳酸缩合,合成高光纯丙交酯.值得一提的是,该材料可以多次套用,并保持产物的光学纯度在98%以上.

摘要：基于机械热泵除湿原理,同时结合洗衣机衣物烘干温度的要求,设计出一种衣物空气低温烘干循环系统。借助EES软件对该系统建立系统模型,通过理论模拟分析研究其热力学性能,并对影响其热力性能的关键操作参量影响进行分析。研究结果表明,在保证冷凝量均为1.02 kg/h的情况下,该设计系统的单位能耗除湿速率(moisture extraction rate,MER)为0.5018 kW.h/kg,较常规电加热热风烘干系统降低了16.5%;COP为0.79,较常规烘干系统提高了16.5%。此外,相比较常规电加热热风烘干系统方案烘干温度90℃,该方案设计的滚筒操作温度仅为57.68℃,有效地拓展了可烘干衣物的范围。

摘要：结合连体建筑实际工程,研究建筑物下采空区注浆治理以消除塌陷的影响;建立考虑楼板面内弹性变形高精度有限元空间质点系结构计算模型,进行静、动力分析,对比空腹桁架、托梁和吊梁三种连体方案。结果表明：托梁和吊梁式连体会导致托梁、吊梁连体部位质量和刚度突变,连接体受力突变,其竖向支承构件在连接部位应力过度集中,难以形成有效破坏机制;空腹桁架连体结构连接层质量和刚度变化较为均匀,在竖向荷载和水平地震作用下,竖向支承构件的内力变化较为均匀。合理设计空腹桁架节点并控制施工工艺,能够大大改善连体结构的受力性能和工作机理。

摘要：陶瓷膜具有耐高温、耐酸碱、强度高等优点,在液体分离领域得到了广泛应用。对陶瓷膜进行表面改性,可进一步提升其性能,但基于表面化学反应的改性方法工艺过程复杂,难于控制。原子层沉积(atomic layer deposition,ALD)是基于表面自限制化学反应过程的气固相薄膜沉积技术,可以在纳米尺度精确调控孔道结构,特别适用于多孔分离膜的改性和功能化。目前尚无适用于大尺寸陶瓷膜的ALD设备,需要对ALD过程进行专门的优化设计。通过CFD模型对1 m长的单通道陶瓷膜的ALD过程进行了研究,在数学模型中考虑了两种气体源交替进入腔体中所引发不同的表面反应,并考虑了脉冲边界的影响。模拟计算结果与实验比较平均相对误差为1.69%。在数值模拟的基础上,提出了双向交替旋转脉冲的ALD模式,为陶瓷膜的ALD沉积改性的装备设计和过程优化提供了理论依据。

摘要：将开关磁阻电机定、转子位置互换,定子极上仅有一套可同时产生悬浮力和转矩的绕组,转子直驱飞轮,省去机械传动装置,得到更适合应用在飞轮储能中的单绕组磁悬浮开关磁阻飞轮电机(SWBSRFM)。SWBSRFM控制策略与开关磁阻电机有较大差异。以数学模型为基础,推导出单绕组磁悬浮飞轮电机主体尺寸计算公式。针对电机参数设计问题,结合混沌搜索的历遍性、规律性与和声搜索简单、灵活的优点,得到和声混沌搜索算法,以在较短的时间内获得电机最优结构参数。通过有限元分析飞轮电机性能,得到如下结论:SWBSRFM具有结构简单、维护方便、成本低廉、易于控制的优点,并且和声混沌搜索精确、快速、操作方便,满足设计要求。

摘要：在调查夏季水华期间太湖梅梁湾和贡湖湾采样点水下光谱的基础上,设计不同色光(红光、蓝光、白光对照)的室内模拟实验,探究色光对微囊藻生长及群体维持的影响.结果显示,采样区域(梅梁湾M1、M2和贡湖湾G1、G2)背景浊度值较高,水下光谱偏向黄红光波段.室内模拟实验显示,微囊藻群体在不同色光下培养24d后,红光组群体粒径高于蓝光组和白光对照组.并且,红光有利于提高微囊藻群体多糖含量(总多糖和固着性胞外多糖).不同色光培养单细胞铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa FACHB-469)的结果显示,白光对照组的细胞浓度始终最高,其次是红光组,最后是蓝光组.野外监测和室内模拟实验表明,太湖夏季水华期间采样区域偏向黄红光波段的水下光谱有利于微囊藻群体粒径的维持和生长,这是野外群体微囊藻与室内单细胞微囊藻重要的生境差异,可能是微囊藻群体形成和维持的影响因素.