摘要：为应对特殊条件下不便于实地进行移动式操作的问题,设计了一套基于混合现实的可移动机械臂操作控制系统。该系统分为人机交互、机械驱动、虚拟现实等3个模块:人机交互模块通过摄像头识别操作者肢体手势动作并发布相应操作指令;机械驱动模块解析由人机交互模块发布的操作指令后完成相应动作并反馈设备工作状态;虚拟现实模块接收机械驱动模块反馈信息后将设备运行情况在构建好的虚拟场景中还原,实现对设备运行情况的实时监控。在可移动机械臂平台上的测试结果表明,操作者通过所提系统可以实现对可移动机械臂的远程精准控制与实时监控,系统响应速度能够达到60~100 ms/frame。

摘要：为了解决遥感道路提取中边缘细节特征利用不充分,以及复杂背景遮挡区域的道路难以实现准确分割等问题,提出一种基于边缘引导和多尺度感知的遥感道路提取模型(Edge-guidance and Multi-scale perception U-Net,EMUNet)。以U-Net为基础,增加遥感图像的Canny边缘检测结果作为输入,并通过设计结合注意力的边缘引导融合模块对各层编码器进行特征引导,以此充分利用边缘信息提高最终的道路提取质量;其次,针对图像中存在的背景遮挡问题,通过构建多尺度并行空洞卷积模块增强网络的多尺度感知能力,从而捕获更多的上下文信息,对一些受到背景遮挡的区域实现准确提取。在Massachusetts道路数据集上进行实验验证,与U-Net相比,EMUNet能实现对细小道路和受遮挡区域更准确的分割,并且召回率、F1分数和交并比均优于其他对比算法,能够实现更为完整和准确的道路信息提取。

摘要：针对空海无人编组对海上目标的高效能打击任务需求,提出了一种能够应对敌方攻击的弹性运动规划方法。结合作战单元欠驱动运动学模型,根据敌我相对运动状态设计了控制障碍函数,并在考虑敌方最大程度破坏安全边界的前提下构建了安全集前向不变性约束,从而通过配置作战单元的线速度和角速度生成威胁规避动作。为解决己方无人机遭遇多架敌机拦截时由多约束冲突导致的算法可行性问题,在约束中引入与敌机威胁大小相关的松弛变量系数并设计(UAV)了备用控制器。在此基础上,提出无人艇对空火力支援算法,以协助己方无人机突防。仿真结果表明,该方法能够使己方编组在敌方无人机速度占优且采用最优追击策略的情况下,获得较高的水面目标打击成功率。

摘要：随着电力负荷激增和电压水平不断提高,绝缘纸的力学性能和热稳定性面临着严峻挑战.然而,由于缺乏直接的科学理论或模拟指导,传统低效的“试错性”试验难以快速高效地研发新型纤维素复合绝缘纸.针对这一问题,本文提出通过分子动力学模拟,研究纳米氧化锌(nano-ZnO)对纤维素的力学和热学性能的提升效果.首先设计了nano-ZnO/纤维素复合材料模型,然后从微观角度分析了不同nano-ZnO含量的改性纤维素的力学性能和热稳定性,从而确定nano-ZnO和纤维素的最佳配比.结果表明,相比于未改性模型,nano-ZnO改性纤维素模型的力学性能、内聚能密度、玻璃化转变温度和导热系数均有提升,弹性模量最高提升了45.31%,导热系数最高提升了41.49%.因为nano-ZnO的加入能够有效填充纤维网络中的空隙,并增强纤维素链之间的作用力和导热通道,从而提升纤维素的热力学性能.本工作为可快速制备出具有优良热力学性能的改性纤维素绝缘纸提供有价值的理论参考.

摘要：隧道磁阻(TMR)传感器测量电流时易被其他磁场干扰,导致测量失准。为了解决这个问题,本文提出了一种三传感器阵列设计。通过对磁场表达式进行空间离散傅里叶变换,建立超越方程组求解测量电流。对该方法进行了数学建模、数值模拟实验、有限元分析和实验分析。实验结果表明:当测量电流为100 A、干扰电流为700 A时,数值模拟的最大误差为2.98×10^(-15);有限元分析阵列各种角度下的最大误差小于1%;在80 A的量程范围内,实验分析的最大误差为2.02%。这验证了该方法的有效性。

摘要：论文针对仿生六足机器人运动问题,提出了一种基于虚拟模型控制(Virtual Model Control,VMC)的简单直观的运动控制方法。在VMC框架中,一系列虚拟原件安装在机器人关节上,以产生相应的虚拟力。将机器人腿的运动模式分为站立相和摆动相两个阶段。站立相中,VMC被用于控制机器人躯干姿态,包括躯干高度和欧拉角;摆动相中,VMC为摆动腿提供控制,使其遵循期望的轨迹。通过状态机实现机器人腿状态切换和运动配合。仿真结果表明,设计的控制器可以实现六足机器人三角步态稳定行走。

摘要：针对滚球法仅用半径为h_(r)的圆弧确定高度为h的避雷针的保护范围,存在单支h的保护范围横向偏宽纵向偏窄、保护范围不确定性、仅适用于h≤h_(r)、采用大小不等的h_(r)确定两支h之间的保护范围等问题,文章根据滚球的雷击能力及h的保护能力,分析滚球法的单支h及两支h的保护范围所存在的问题,提出用h_(r)与h的保护能力共同确定保护范围的改进方法。结果表明,滚球法的单支h的保护范围横向偏宽超出了h的保护能力,纵向偏窄压小了保护范围;采用大的h_(r)确定的两支h之间的保护范围偏宽,而采用小的h_(r)则压低了被保护物的高度,不合理。改进后,上述问题得到了解决,滚球法可适用于任意高度的h,单支h及两支h之间的保护范围均在h的保护能力之内,保护范围合理。

摘要：实验教学是高校人才培养的重要环节,提高实验室的利用率与简化实验课程繁琐的线下操作是各高校实验室建设的重要课题。为简化实验课程的相关事务,设计了一种实验课程管理系统,将实验课程的预约、现场签到、课后作业提交和批阅实验报告等活动集中于一个线上系统完成。系统分为教师端和学生端,教师端有设置实验、查看预约签到、实验评分等功能;学生端有选择实验、借用实验室、实验签到和上传实验报告等功能。系统不仅提高了实验课程排课和预约的效率,有利于提高实验室的利用率,而且简化了课后提交实验报告和实验评分的过程等。经过师生线下实际操作系统的测试,该实验课程系统能够更好、有效地服务实验教学。

摘要：针对当前均匀分布的仪表着陆系统(instrument landing system, ILS)信号无法反映出真实安全性变化的问题,提出了基于高斯量化的ILS安全性信号设计方法。首先,基于运行安全性确定安全范围并在此基础上进行逆向设计,对飞行安全性进行高斯量化。然后,从提高飞行员情景意识出发,提出在安全范围内的不同偏移角度下,仪表刻度变化率与安全性变化率保持一致的安全性信号设计方法。最后,构建了飞行员认知模型,在民机最后进近场景中,对不同初始偏航角度进行了仿真实验。仿真实验结果表明,所提方法提升了民机进近着陆阶段的安全性。

摘要：虽然传统的惯性路面仪能够在高速条件下(>120km/h)对路面平整度做高精度测量(~0.1mm),但是这种测量对底盘的转动比较敏感。传统的惯性路面仪假设底盘是水平的。在这种情况下,只需要单轴的加速度传感器就可以进行测量了。然后,假如仪器安装的位置离重心比较远的时候,旋转角是不能忽略的。本文使用陀螺仪传感器测量旋转角和二轴加速度计计算垂直方向上的加速度,路面平整度仪就可以克服旋转带来的不利影响,实现角度校准和更精确的路面平整度测量。