摘要：为在能量有限或补给不足的情况下,降低移动机器人的能耗,提高在动态环境下给定任务的完成率,提出一种改进A*算法与动态窗口法相融合的路径规划方法。首先,考虑地面坡度、摩擦等因素,构建机器人能耗模型,提出基于能耗成本的路径搜索新准则。其次,针对路径冗余、多转折造成能量损耗的问题,提出基于动态基准转折惩罚、三角剪枝与弦定弧过渡法相结合的路径优化方法,保证全局路径能耗最优。接着,针对动态窗口法狭窄环境下灵活性差的问题,融合改进A*和动态窗口法并提出航向角自调整策略,增强动态避障能力。最后,设计了全局节能路径偏离评价与能耗评价子函数用于局部节能路径的规划。仿真结果表明,所提方法在能耗、平滑性和动态避障等方面有明显的提升,在复杂、狭窄的场景中应用更具优越性。

摘要：针对松软、破碎围岩巷道可锚性差、受强动压和强构造应力影响等问题,开展了大量现场调研并归纳分析了3种典型煤矿巷道围岩大变形和围岩控制难题;在分析现有支护技术和理论基础上,提出再造高强度承载结构快速支护技术思路和再造方法。以贵州龙宝煤矿11205运输下山为工程背景,分析其变形破坏原因,结合实际设计出对破碎围岩进行置换加卸压的联合支护方法,理论上建立巷旁充填墙承载力学模型,分析了巷旁充填墙的承载强度,确定了巷旁充填墙的强度与巷道围岩的可适性及有效性。结合FLAC^(3D)数值模拟与Python脚本编程语言,实现飞蛾火焰优化算法,确定最优的破碎围岩巷道的置换参数(墙体厚度和卸压区宽度)。研发了高强度高韧性充填支护新材料。通过对软弱墙体进行置换再造,让巷道顶板、充填体和底板重新构成一个整体承载结构。井下工业性试验结果表明,对巷道软弱岩体进行置换再造后,巷道顶板、充填体和底板所构成的新结构可实现整体承载,充分发挥了围岩自身承载能力和抵抗变形能力,围岩变形趋于平稳,收敛速率基本都小于0.2 mm/d,无明显变形,且数值模拟计算结果与工程实践监测较为吻合,表明巷旁充填置换支护方案对松软破碎围岩巷道控制有较好的效果。最后,对深入研究再造承载结构快速支护技术进行了展望。

摘要：针对目前光电吊舱控制系统中存在目标跟踪滞后以及稳定性差的问题,提出了一种基于位置前馈的三闭环力矩电机控制方法。根据某光电吊舱的控制性能参数与指标,设计了以STM32为控制核心的电机驱动控制器,给出了运行过程中电流、速度、位移响应曲线,并与传统控制系统下的波形进行了分析对比。考虑工作在恶劣环境下位置传感器遭受损坏,提出了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的无感控制算法。结果表明:该控制策略提高了电机运行过程中目标跟踪性能,有效抑制了电机转矩脉动。所设计的控制器设计可靠、性能稳定。

摘要：为提高低等级混凝土护栏防护重型车辆的能力,设计了3种不同构造形式的复合材料护板,分别设置在混凝土护栏表面形成组合式护栏。建立车-护栏精细化有限元模型,通过与实车碰撞试验结果对比,验证了有限元模型的可靠性。考虑撞击力、碰撞角度、车辆轨迹、货厢尾部抬高、车辆动态外倾值、车辆外倾角6个评价指标,对比分析了3种方案护栏的防车撞性能。结果表明,在整体式货车撞击下,3种方案护栏均能顺利引导车辆转向,不带阻坎的方案一的各主要指标均优于其他方案,防护能力最优;在拖挂式货车撞击下,方案一的护栏导向与阻挡性能依然良好,驶出角仅为0.75°;改造后的组合式护栏防护能量达到650 kJ,防护能力是改造前的4倍。

摘要：为减轻管桁架焊缝质量检测机器人结构重量,文章在分析夹紧机构运动约束及其关键零部件强度约束的基础上,建立夹紧机构各主要零部件力学和运动学模型,运用惩罚函数法对夹紧机构尺寸进行优化。支腿在夹紧机构的零部件中质量较大,经静力学分析发现支腿材料冗余较大,采用拓扑优化进一步减轻支腿重量。结果表明:夹紧架、支腿和底板尺寸分别为60mm、88mm、111mm时,结构最为紧凑;拓扑优化重构后,支腿的质量减轻了121.2g,总质量减少了16.16%。

摘要：参照GenBank登录的猪流感病毒(swine influenza virus,SIV)基质蛋白(matrix protein,M)基因保守序列设计1对特异性引物和1个TaqMan探针,构建重组质粒作为绝对定量模板,通过优化反应体系及条件建立了检测SIV的荧光定量RT-PCR方法,测试了该方法的特异性、灵敏度及重复性。结果显示,建立的方法与猪瘟病毒、猪蓝耳病毒、猪流行性腹泻病毒、猪传染性胃肠炎病毒、猪圆环病毒2型、猪伪狂犬病病毒、猪细小病毒和猪乙型脑炎病毒等不存在交叉反应,特异性强;最低检测限度为1.0拷贝/μL,比普通RT-PCR方法灵敏10倍;组内和组间重复性试验的变异系数分别在2.2%和1.9%以下,重复性较好;应用该方法对220份临床疑似猪流感样品进行检测,荧光定量RTPCR方法和普通RT-PCR检测率分别为2.7%和1.8%,阳性符合率为100%。结果表明,建立的TaqMan荧光定量RT-PCR方法特异性强、灵敏度高、重复性好,可快速检测样品中的各种SIV,从而更好地诊断和监测猪流感。

摘要：为了解致贵州省某鸡场幼鸡死亡的传染性法氏囊病毒(infectious bursal disease virus, IBDV)GZGY2022分离株的基因组特征、遗传变异及毒株类型，本试验设计引物对其进行全基因组的扩增、克隆、测序，遗传演化和毒株类型分析。结果显示，扩增IBDV全基因组的A、B片段分别为3 260、2 827 bp,分别编码VP2～VP5、VP1基因。该毒株A、B片段与VvIBDV毒株核苷酸序列同源性分别为96.2%～98.7%、87.7%～98.9%,均与NN1172株同源性最高，与其他毒株同源性分别为83.1%～94.7%、90.1%～91.0%。遗传演化及毒株类型结果显示，IBDV毒株按抗原及毒力主要分为6个分支，该毒株A、B片段均聚类在VvIBDV分支，根据新基因型分类方法，该毒株为A3B3基因型。氨基酸序列分析结果表明，该毒株A、B片段分别有3、7处独有的氨基酸位点变异，全基因组编码区与超强毒株有13处一致且独有的特征性氨基酸位点。A片段的VP2序列与超强毒株有19处相同的特征氨基酸，其中高变区222A、242I、253Q、256I、279D、284A、294I、299S是超强毒株的特征性的氨基酸位点，七肽区序列SWSASGS与强毒株一致；B片段的VP1序列与超强毒株有10处相同的特征氨基酸，其中61I、145T、287A是超强毒株的特征性的氨基酸位点，777～782核苷酸序列为GGTGCC,未能形成KpnⅠ限制性内切酶位点，结合三联体位点145/146/147(TEG),则B片段与NN1172株一致，其毒力稍弱于B2型VvIBDV毒株。重组分析结果显示，该毒株序列无断裂和重组位点，未发生重组事件。结果表明，GZGY2022株属于A3B3型非重组超强毒株，特殊氨基酸位点均与VvIBDV分子特征相符。

摘要：灾害场景下,对灾区内第一手重要信息的及时、可靠收集是灾害预警研究、灾区救援工作开展的关键。无人机是与灾区内部建立应急通信网络的高效辅助工具。通过对现有研究中应急场景下无人机的部署方法进行调查,指出了无人机部署时对节点能效考虑不充分的问题。由于地面传感器节点位于灾区内部,环境恶劣且极为被动,所以结合灾害场景,首次以提高地面节点能效为优化目标,基于深度强化学习方法,在DDQN网络模型基础上,通过自定义经验回放优先级、合理设计奖励函数和采用完全去中心化训练方式,解决该特定场景下用于信息收集无人机的自适应部署问题。仿真结果表明,所提算法的节点能源效率比DDQN基准算法提高21%,训练速度相比DDPG、A3C算法分别提升42%和34%。

摘要：以铬污染黄壤为研究对象,选择有机材料(泥炭)、pH值调节剂(沸石)、生物炭(鸡粪)3种不同种类的土壤重金属污染改良剂,采用正交试验L_(9)(3^(4))设计和室内盆栽试验,考察不同复合材料组对土壤中重金属铬形态、pH值、有机质含量的影响。结果表明:沸石的添加提高了土壤pH值、有机质含量,增加了土壤可还原态、可氧化态铬含量;鸡粪的添加通过提高土壤pH值从而增加土壤可还原态铬的含量;泥炭的添加提高了土壤有机质含量、土壤可氧化态铬含量,降低了土壤可交换态铬含量。

摘要：为保证管桁架焊缝检测机器人夹紧瞬间的稳定性,对机器人夹紧瞬间的振动特性展开研究。根据夹紧机构零部件配合方式构建夹紧机构振动模型,对机器人夹紧瞬间进行仿真,分析夹紧瞬间夹紧机构的响应情况,研究夹紧机构对模型参数的敏感程度。对夹紧机构进行改进,提高弹簧刚度,增加动态吸收器,建立改进后的夹紧机构瞬态振动模型,并在MatLab中进行仿真分析。开展夹紧机构振动测试试验,测量原始与改进后机构的振动情况,对比弹簧支撑振动测试结果与仿真结果。结果表明:弹簧刚度对弹簧压缩量影响最大,弹簧阻尼对调整时间影响最大;机构改进后,调整时间缩短,弹簧压缩率显著降低,稳定性优于原始机构;试验结果与仿真结果的瞬态性能指标误差均小于5%,试验结果与仿真结果具有一致性。