摘要：提出了通过改进采摘机器人的末端执行器来实现未知柑橘果柄空间方位的柑橘采摘,以提高采摘机器人的采摘能力。对柑橘果柄生长情况进行了调研,定义了果柄倾角并进行了统计,对果柄极限位置的剪切要求进行了分析并得出了末端执行器的设计要求。根据蛇的咬合动作和蛇嘴骨骼的特殊结构,通过仿照蛇嘴结构设计咬合式末端执行器能够满足设计要求。对蛇头骨骼结构进行了简化,提出了两种设计思路,并据此分别设计了两种机构的初步模型,经过运动学分析确定了较优方案,并对初步模型进行了优化,确定了末端执行器的三维模型。根据三维模型建立了末端执行器的运动学模型,并进行了运动学分析和仿真,保证了机构设计合理。制造了咬合式末端执行器样机并通过课题组自行研制的柑橘采摘机器人进行了实验室环境和自然环境的实验验证。实验结果表明,在实验室环境下,果柄倾角为0°、气压为0.6 MPa、果柄直径不超过4.0 mm条件下的切断成功率不小于95%,不同果柄倾角的总体切断成功率为97.5%;在室外环境下,收获柑橘的总成功率为87.5%,基本实现了未知果柄空间方位下对柑橘的采摘。

摘要：复杂强震荷载作用下钢管混凝土柱中的钢管受压屈服后易发生局部屈曲,在杆系有限元模型中采用不考虑屈曲影响的钢材本构模型无法准确模拟钢结构构件的地震响应。为研究复杂循环荷载作用下钢材的屈曲行为,该文设计了强度等级分别为Q235和LYP160的30个钢材试件,并设计了多种复杂循环加载路径进行加载,获得了不同复杂循环荷载作用下钢材的弹塑性屈曲行为和应力-应变滞回关系。基于已有文献中的3种钢材循环本构模型:Légeron模型、GA模型和DM模型对试验结果进行对比分析和评价,结果表明:Légeron模型无法模拟钢材受压区服后的屈曲效应,GA模型中受压屈曲时的应力-应变规律与试验结果较为吻合,DM模型中受拉和受压卸载刚度与试验结果较为吻合。

摘要：本文研究了消费者不同意愿支付下的产品绿色度差异化设计与定价策略。同时分析了消费者绿色满意度及企业绿色技术研发成本对最优决策、绿色产品市场份额及利润的影响。研究表明,当消费者意愿支付较低时,企业利润为负,绿色产品市场无法存在。当意愿支付高于某一临界值时,企业可以生产单一种类的绿色产品。随着消费者意愿支付的持续提升,企业可以生产在绿色度方面具有垂直差异化的产品以满足消费者的差异化需求。在差异化产品中,产品绿色度越高市场份额占比越大,消费者意愿支付的提升会提高每一类产品的市场份额及利润。

摘要：纳米结构脂质载体(nanostructured lipid carrier,NLC)是一种新型的纳米脂质载体,将其搭载活性物质已经广泛应用于食品的多个相关领域。川陈皮素(nobiletin,NOB)是柑橘加工皮渣中提取的一种多甲氧基黄酮类化合物,具有多种生理活性,将其制备成纳米结构脂质载体可提高其溶解度、改善其分散性及生物利用率等。采用高压均质法制备了川陈皮素纳米结构脂质载体(NOB-NLC),运用单因素试验考察了脂质用量、乳化剂用量和乳化剂比例对NOB-NLC质量的影响。采用响应面设计优化了制备条件,确定的最适宜制备方案为脂质用量752.20 mg,乳化剂用量1 072.41 mg和乳化剂比例1.23(卵磷脂与泊洛沙姆188的质量比值),依据最适宜处方制备的NOB-NLC平均粒径为(132.63±7.28)nm,多分散指数为(0.253±0.015),Zeta电位为(-38.1±2.17)m V,包封率为(80.25±3.66)%。扫描电子显微镜显示所制备NOB-NLC呈球形或类球形,且大小具有良好的均一度。针对食品体系的应用,探究了贮藏条件对NOB-NLC稳定性的影响,结果表明在温度为25℃且pH为3.50~7.50的条件下贮藏40 d时,其粒径变化小,分散体系稳定性好,可应用于pH值为3.50~7.50的食品体系当中。

摘要：光离子化检测器(photoionization detector,PID)中需要微电流检测电路模块,而传统的跨阻式微电流检测电路稳定性差,测量范围小,设计成本高,且整体结构较为复杂。采用对数放大器LOG112与微处理器STM32F103VCT6相结合,设计一种宽范围对数式微电流检测电路。通过TINA-9软件仿真,所设计对数前置放大电路应用于500 pA^8 nA的微电流检测,误差低于1%。搭建实验系统,将所设计检测电路检测结果与直接用商用皮安表(吉利时6485型)搭建的检测系统实验结果对比,2种测量方法具有较高的重复性,且整个检测系统线性度良好,拟合优度达到0.987。利用所设计系统与购置的空气检测仪在相同环境下分别测试同种浓度的异丁烯气体,发现所设计系统响应时间更快,准确度更高。实验测得系统响应时间小于6 s,系统短期重复性约为±1.37%,长期测试的重复性约为±2.28%。实验结果表明,所设计宽范围对数式微电流检测电路能够应用于光离子化检测器中。

摘要：针对传统阻力型垂直轴风力机的叶片捕风能力结构使其在微风条件下启动时,出现静态力矩波动大、部分角度范围内风机不转动等缺点,提出了一种新型的阻力型垂直轴风力发电软翼风力机。运用有限元分析方法研究其叶片捕风能力结构设计对静态启动力矩特性的影响。在ANSYS Workbench中建立风力机叶片数值仿真模型,把软翼风力机与相同风轮直径的Savonius风机在相同风速下的静态启动力矩特性进行对比分析。结果表明该风力机在力矩变化周期内的的静态力矩特性良好,证明了上述叶片结构的可行性,为阻力型垂直轴风力机在微风风能开发方面提供新的思路和理论基础。

摘要：作为采摘机器人的重要组成部分,末端执行器是与采摘对象直接接触的最后执行部件,由于其采摘对象的特殊性,末端执行器的研制成为了农业机器人尤其是果蔬采摘机器人的关键技术之一,它的性能优异程度直接影响机器人的收获效率。基于仿生学理念,以蛇的吞咽动作和上颚结构为构型设计原型,提出末端执行器设计的机构构型,并完成末端执行器的初步模型设计。完成其控制系统设计与气压驱动系统设计,实现下位机控制器Arduino与PC上位机的通信。根据柑橘果实的生长情况与该型末端执行器作业状态分析,设计了末端执行器采摘试验,完成其采摘成功率分析与采摘执行系统优化。

摘要：文中设计一种可用于光离子化检测器的微弱电流信号检测电路。分析了前置放大电路中反馈电阻和反馈电容的选择,对比了跨阻式和T型电阻反馈网络两种前置放大电路结构的输出端噪声大小,设计了能够消除输入端共模电压干扰,并可有效消除环境温差等外界干扰影响的差分输入前置放大电路。所设计微电流检测系统还包括二阶有源低通滤波器、次级电压放大电路及运放双极性供电电源电路。搭建了微电流发生电路测试所设计检测电路,输出电压与输入电流呈现良好的线性关系。将所设计微电流检测电路应用于光离子化检测平台,通入异丁烯气体进行测试,发现在异丁烯浓度为0~178.5 ppm范围内,输出电压与气体浓度间成良好的线性关系,拟合优度为0.983。通过测试酒精和丙酮挥发物证明,该系统可以推广到用于其他挥发性有机物检测。

摘要：为了实现六自由度采摘机械臂末端执行器准确平稳地到达目标采摘点,设计了基于SimMechancis的仿真系统,并进行了摆线运动轨迹规划仿真。根据采摘机械臂的结构特点,采用Denavit-Hartenberg(D-H)法进行结构参数建模,得到了正运动学模型。在逆运动学求解过程中,采用矩阵逆乘法将复杂的矩阵等式转化为容易求解8个代数等式,得到了逆运动学的完整解析解,采用最小能量准则求得了最优逆解。为了保证机械臂在采摘过程中运行平稳,在关节空间内进行规划轨迹并仿真。仿真结果表明,逆运动学求解可靠,轨迹规划方法使机械臂运动平稳且无冲击现象,满足采摘机械臂的实际采摘任务要求。

摘要：文中设计了光离子化检测器,利用Simion8.1软件进行了不同极板电压、极板间距以及载气入气口直径下的静电场仿真,在尽可能小的气室体积内设计出了结构更加优异的电离室,同时通过仿真分析降低了大量试验时间与成本。通过仿真与分析,得到了极板电压与带电粒子收集效率的关系,确定了175 V的极板电压以及收集板与极板间距为6 mm,入气口直径为6 mm。在系统实验阶段,对通入气体的流速做了优化,测试中气体流速为200 mL/min;对0~273 ppm的异丁烯气体进行检测,系统响应与气体浓度间成良好的线性关系,拟合优度为0.986 61,在不同时间段检测系统具有良好的稳定性和可重复性。