摘要：针对人机交互、医疗康复等领域存在的人体姿态分析与评估问题,本文提出了一种基于Transformer的三维人体姿态估计及其动作达成度评估方法。首先,本文定义了人体姿态的关键点及关节角,并在深度位姿估计网络(DPEN)的基础上,提出并构建了一个基于Transformer的三维人体姿态估计模型(TPEM),Transformer的引入能够更好的提取人体姿态的长时序特征;其次,利用TPEM模型对三维人体姿态估计结果,设计了基于加权3D关节角的动态时间规整算法,在时序上对不同人物同一动作的姿态进行姿态关键帧的规整匹配,并据此提出了动作达成度评估方法,用于给出动作的达成度分数;最后,通过在不同数据集上进行实验验证,TPEM在Human3.6 M数据集上实现了平均关节点误差为37.3 mm,而基于加权3D关节角的动态时间规整算法在Fit3D数据集上的平均误差帧数为5.08,展现了本文所提方法在三维人体姿态估计与动作达成度评估方面的可行性和有效性。

摘要：针对某高级轿车研制的CDC减振器原理样机,通过实验测试及其数据分析,建立了考虑CDC系统时滞影响的非线性系统模型。分别对单、双电磁阀两种模式CDC减振器进行了研究。充分考虑复杂多变的车辆实际运行工况及系统非线性因素(包括路面激励较大时可能导致的悬架缓冲块撞击,以及轮胎跳离地面等情况),基于建立的非线性车辆系统模型及不同激励水平输入下的非线性系统仿真,研究了减振器系统时滞对车辆性能的影响。结合NSGA-Ⅱ算法优化结果,设计了一个改进的天棚控制算法,分别对单、双阀减振器进行了车辆性能分析与对比。研究结果表明,采用最优天棚控制的双阀CDC减振器相比于单阀CDC减振器有更好的控制效果,且对CDC系统时滞适应能力更强。研究结果可为自主研发的减振器设计和改进提供指导,并为CDC半主动悬架控制算法设计提供重要依据。

摘要：为了解决当前水下软体机器蛇实现三维转向的问题,设计一种水下软体机器蛇三维转向机构。通过ABAQUS有限元仿真软件进行验证,利用仿真数据标定了机构变形时,方位角与载荷压力比、弯曲角与基准压力和压力比之间的关系,从而建立了将载荷压力与弯曲角度和方向相关联的开环控制模型。利用控制算法控制三维转向机构,能够在空间内实现任意角度的转向。仿真结果证实,该设计在任意角度转向控制方面表现良好,0°~60°范围内的弯曲角最大误差仅为1.31071°,方位角最大误差仅为3.60489°。在控制仿真中,弯曲角和方位角的最大误差率分别为2.185%和1.001%。仿真结果证明了该设计的可发展性,为软体水蛇三维转向的实现提供了理论支撑。

摘要：针对Kalman平滑估计器在非高斯噪声环境下性能衰退问题,本文提出了一种基于最大相关熵准则作为最优估计标准的平滑估计方法,将其应用于固定滞后问题的状态估计,称之为固定滞后最大相关熵平滑估计器(FLMCS).首先,使用矩阵变换,给出最大相关熵Kalman滤波器的另一种形式;然后,以此为基础,通过引入新的状态变量来增广系统,并推导出所提平滑估计器的在线迭代方程;进一步比较平滑前后状态估计误差协方差,从理论上分析算法性能改进效果;最后,通过算例仿真验证所提平滑估计器在非高斯噪声干扰下的有效性和优越性.

摘要：为研究生物质挤压成型过程中物料的变化规律,针对生物质材料在压实过程中逐渐变化的特性,以弹塑性理论为基础,通过一种修正的Drucker-Prager Cap材料本构模型,借助有限元分析软件ABAQUS及其二次开发子程序VUSDFLD模拟物料单向压制过程,并验证该模型的准确性。对环模单模孔的制粒过程进行模拟研究,设计正交试验获得模孔参数对成型密度以及比能耗的影响规律,进而对模孔参数进行优化分析。结果表明:修正的Drucker-Prager Cap本构模型能够准确的模拟生物质材料的挤压成型过程;增大锥孔深度以及锥孔锥度均可提高物料的成型密度和比能耗,以成型密度和比能耗为评价指标,最优参数组合为锥孔深度7mm,锥度60°。

摘要：为了寻求一种无损和对患者友好的肠道检查方法,提出并设计了一种仿水蛭的软体机器人。该仿水蛭软体机器人由2个以双层结构为“脚”的吸附驱动器和以自束缚多腔室为本体的伸缩驱动器组成,通过控制2个吸附驱动器的交替运动和伸缩驱动器的配合运动实现蠕动爬行。结合实际实验和数值仿真验证了吸附驱动器的吸附特性和伸缩驱动器的调节机理,并分别通过软体机器人在平面、斜坡和类肠道等环境的实验进一步验证了机器人的运动性能。吸附驱动器最大吸附力可达3.05N,软体机器人运动速度可达5mm/s,验证了该机器人可以在类肠道的环境中实现无损和可控的运行。这项工作有望为肠道疾病的检查和治疗应用提供无损和对患者友好的新方法。

摘要：测试性设计是提高系统可靠性、安全性、维修性、保障性的重要前沿技术,决定了系统故障检测率和隔离率,直接影响系统的维护(测试)成本。系统测试性设计包含结构化设计、模型化设计、数据驱动设计等多种设计策略。其中,数据驱动设计于近年逐渐兴起并成为重要发展方向之一,该类方法通过对系统测试与故障之间的关系进行建模,依据测试结果进行故障推理,形成故障诊断方案。首先,简要回顾了系统测试性设计的发展历程;其次,重点介绍了测试性设计的研究进展,分析总结了结构化、模型化、数据驱动3类测试方案;然后,介绍了测试性诊断策略构建,根据测试方案中的建模方法确定诊断策略的构建技术,并总结归纳了每类技术的研究特点和适用性;最后,探讨了当前复杂系统测试性设计面临的挑战性问题和可能的未来研究方向。

摘要：针对超临界二氧化碳(S-CO_(2))动力机组在启动和停止阶段气体轴承产生非常大的摩擦磨损,以及气体轴承承载力低、刚度低、阻尼小、稳定性较差等问题,设计并改进一种新型动静压S-CO_(2)润滑径向可倾瓦轴承结构。设计并搭建S-CO_(2)润滑轴承实验台,针对于实验台转子刚启动和极低转速工况,对新型S-CO_(2)润滑动静压径向轴承在静压状态下的动态特性进行实验研究,得到轴承的动态刚度和动态阻尼,并分析静压对轴承动态性能的影响。实验结果表明,设计的S-CO_(2)动静压径向可倾瓦轴承在启停阶段,在轴瓦与轴颈之间产生了足够的静压压力,可将二者完全分隔开,从而能减少启停阶段的摩擦磨损;随着静压压力的增大,轴承X、Y方向上的整体刚度、主阻尼都增大,且2个方向的主刚度系数差别不大,而交叉刚度和交叉阻尼都接近于0。研究结果为进一步揭示S-CO_(2)润滑径向轴承动压状态特性提供参考。

摘要：在车间生产工序约束下,为了实现物流资源的多矛盾目标优化调度,提出了密度自适应MOEA/D算法的调度方法。对智能车间中生产工序约束下的物流调度问题进行了分析,并建立了最小化完工时间、物流车数量和惩罚成本等多矛盾目标的优化调度模型。以MOEA/D算法为基础,设计了随邻域中染色体密度自适应变化的惩罚因子,调节了染色体多样性和算法收敛性,有效提高了算法的解集质量。将密度自适应MOEA/D算法应用于物流资源调度中并进行实验验证,结果表明:与MOEA/D算法、改进NSGA-II算法相比,密度自适应MOEA/D算法的解集质量更高、分布多样性更好。以3台物流车为例,密度自适应MOEA/D调度方案的完工时间最短,为749 min。实验结果证明了文章方法在物流资源多矛盾目标优化调度中的优越性。

摘要：由于采用PC作为管理应用端，传统泵站管理系统无法做到随时随地监测设备信息，且无法将设备故障及时上报。针对这些问题，设计并开发“移动泵站管理系统”,除系统的移动端基于Android平台开发外，利用HTML5便于更新与维护的特点，通过混合开发，既解决纯HTML5无法调用底层硬件的问题，又解决原生软件开发更新困难的问题。运行结果表明：所开发的系统具有较好的易用性和便捷性。