摘要：传统混凝土养护箱存在着设定条件不足、设备较大、正常使用移动不便等问题,本文基于TRIZ理论(Theory of the solution of inventive problems)中的功能分析、裁剪分析、因果轴分析、物-场分析和技术矛盾分析方法,对混凝土养护箱进行优化设计,并提出了一种可移动拆卸和远程操作设定的混凝土养护箱设计思路。

摘要：针对流域相邻两地区和流域管理机构三方博弈主体,引入双向生态补偿-奖惩机制,构建流域跨界水污染三方演化博弈理论模型。通过稳定性分析得出流域跨界水污染协同治理理想状态的稳定条件,并结合新安江流域生态补偿试点案例进行仿真分析。结果表明:(1)引入双向生态补偿-奖惩机制可有效推动新安江流域相邻两地采取达标排放行为,促使系统达到(1, 1, 0)稳定状态;(2)动态奖惩机制组合使用有助于系统演化,从博弈主体初始意愿、实施效能和支持倾向等角度综合考虑,动态奖励-静态惩罚策略监管效果最优,动态奖励-动态惩罚策略次之;(3)流域跨界水污染协同治理的实现策略与相邻两地达标排放的治理成本与收益、双向生态补偿金额度、流域管理机构发放生态补偿奖励金额、积极监管成本和收益等因素密切相关。

摘要：随着现代社会的发展,人们对公共卫生消毒的重视进一步提高,消毒服务机器人在科技发展的推动下备受市场的追捧.针对人工消毒效率低,消毒不全面,人工成本高等问题,设计一款具有消毒与自主导航功能的服务机器人.机器人喷雾消毒模块中的消毒喷雾器可通过两自由度机械臂控制自动上下和左右旋转,可满足不同的喷雾需求.在SolidWorks软件中构建消毒机器人模型,采用运动学建模对消毒机器人运动模式和运动方式进行分析.以校医院为应用场景,借助rviz与gazebo软件,搭建消毒运输服务机器人的仿真环境,通过机器人自主路径规划,验证机器人能否实现单点和多点自主导航.实验表明,消毒机器人能够自主完成路径的合理规划,实现单点和多点自主导航,并可实现对室内环境的全面消毒.

摘要：为增强下肢障碍人群在被动训练阶段,使用下肢康复外骨骼时的轨迹跟踪控制精度及系统的抗干扰性,设计了自抗扰控制(Active disturbance rejection control,ADRC)策略,可将未建模部分和外部不确定性干扰视作总扰动,并设计了补偿环节进行补偿以抑制干扰的影响.根据下肢外骨骼机器人的结构推导出了动力学方程,并根据方程设计了自抗扰控制器的各个环节.最后通过MATLAB/Simulink仿真来观察所设计控制器的效果,并与传统PID方法进行对比,验证了所设计的ADRC控制方案具有更高的控制精度和更好的抗干扰性能.

摘要：针对煤矿井下普通钻机作业时,不能实时掌握钻杆运动轨迹造成钻孔作业效率低、钻杆偏离预定轨迹等问题,设计了适用于煤矿井下的磁耦合式随钻数据传输系统,用于实时获取钻杆运动轨迹等信息。系统包括信号的调制和解调模块、中继模块以及互感线圈,采用二进制移频键控(2FSK)原理设计调制和解调电路,根据电磁线圈互感原理和电路模型分析,设定传输系统谐振频率。传输系统的谐振频率设定在两种调制频率的中心时,数据传输更加稳定可靠,满足了井下长距离随钻数据传输的需要。

摘要：为解决生活垃圾清理中人力资源成本高、效率低的问题,提出一种垃圾分拣智能车设计方案。该研究对机械臂抓取效率和精度进行提升,优化机械臂的运动学求解算法和结构设计;为解决智能车因轮子打滑导致的定位偏差,通过实测位移数据,使用MATLAB计算拟合曲线四次多项式进行优化;为处理陀螺仪零漂的问题,利用卡尔曼滤波算法进行优化。通过综合改进,使智能车机械臂和车身位姿控制更精准可靠。结果表明,设计的垃圾分拣智能车能获得准确可靠的位姿信息,从而高效完成分拣任务。

摘要：针对下肢瘫痪的患者由于肌肉萎缩等原因,需要通过自行锻炼肌肉恢复健康的问题,提出一种可穿戴的下肢助残训练机器人的设计方案,该方案通过机械装置辅助患者下肢的髋、膝、踝等关节部位的训练。基于市场调研与国内外研究现状,并参考亚洲人下肢的身体尺寸,设计了下肢助残训练机器人用于患者的康复训练,并利用仿真分析软件进行仿真分析,得到了该机器人模型主要关节的运动学参数与静力学参数。研究结果表明:该下肢助残训练机器人结构设计具有较高的可行性,可实现患者下肢肌肉康复。

摘要：针对矿用电缆护套的燃烧性能,为电缆安全设计和合理选用提供依据,通过TGA/DSC和CONE探究了MYQ、MHYV和MKVV型电缆护套热降解特性和火灾危险性。结果表明:3种护套的热降解过程均可分为3个阶段,热失重主要发生在前2个阶段,且第一阶段的失重率最大;MYQ护套受温度影响最大,但是热解过程最缓慢;MHYV和MKVV护套受温度影响较小,但是热解反应最剧烈,且2种护套热解过程相似。MYQ护套的火灾危险性远大于MHYV和MKVV护套。根据计算得出的3种电缆护套的热解活化能,采用广义主图法确定了每种护套各个阶段的热解反应模型。研究结果可为电缆护套材料热解和火灾危险性研究以及电缆护套安全设计提供参考。

摘要：目的为了提高车用内置式永磁同步电机运行性能,改善市面上常见车用“V”型内置式永磁同步电机谐波畸变,转矩脉动等问题。方法提出一种新型内置式永磁同步电机设计方法,结合车用内置式永磁同步电机设计指标与基本理论计算出电机主要尺寸,利用有限元仿真软件建立电机模型,分析了新型转子内置式永磁同步电机工况下的运行性能,并采用参数化扫描的方法对电机定转子开不同尺寸槽的齿槽转矩进行了研究,同时,为了提高电机的优化效果,对电机参数进行灵敏度分析,找出影响电机性能的主要变量,并进行分层多目标优化。结果仿真结果表明,新型转子内置式永磁同步电机在抑制反电势谐波畸变,削弱电机转矩脉动和减少电机损耗的方面要更加优秀;其次,通过在电机定转子上开辅助槽可以有效减小新型转子内置式永磁同步电机的齿槽转矩;最后,相比于电机的单层多目标优化,分层多目标优化可以获得更贴近实际使用需要的设计参数。结论所设计的新型转子内置式永磁同步电机要比“V”型内置式永磁同步电机更能满足目前新能源汽车内置式永磁同步电机高性能的要求,上述研究结果为车用内置式永磁同步电机的设计提供了参考依据。

摘要：目的为了探究双洞隧道开挖后中夹岩柱的变形规律及破坏特征,改进岩柱稳定性定量评估方法。方法以某市公路双洞隧道为例,建立了非侵入式随机有限元-蒙特卡罗分析框架,提出基于中夹岩柱中部轴线变形的应变失稳准则。通过改变岩土体的物理力学参数变异系数、岩柱宽度以及隧道埋深研究双洞隧道开挖后中夹岩柱的失效概率,并分析其变化规律,进而采用系统稳定性分析法对影响岩柱的参数进行敏感性分析。结果在该工程背景下的中夹岩柱失效概率为0.2204,需定期进行稳定性监测。比较各影响因素归一化敏感度因子,岩柱失效概率对各因素敏感性由高到低依次为弹性模量变异系数、岩柱宽度、黏聚力变异系数、内摩擦角变异系数与隧道埋深,后续设计相似岩体参数分布的双洞隧道时,应关注弹性模量变异系数对岩柱稳定性的影响。结论非侵入式随机有限元-蒙特卡罗分析框架能够对中夹岩柱可靠度进行计算,实现结构的稳定性定量评估,为双洞隧道设计及稳定性控制提供一定的理论依据。