摘要：针对航空母舰飞行甲板上舰载机弹药保障面临的调度效率不高的问题,提出一种基于Unity3D的舰载机弹药调度三维虚拟演示方法,构建了面向航空母舰飞行甲板上舰载机弹药调度的三维虚拟仿真系统。通过定义系统,建立面向航空母舰舰载机弹药运输、装载调度过程的问题模型以及路径确定、顺序约束、装载位置补偿等处理规则,使用改进离散灰狼优化算法实现了调度过程优化求解。参照公开的场景信息搭建了航空母舰飞行甲板上舰载机弹药调度保障虚拟交互场景,设计了执行不同控制任务并能实现彼此之间交互控制的系统脚本,通过在系统虚拟场景实体模型上分别加载实现了虚拟场景的可控实时演示。对场景实例的优化求解与仿真演示验证了所提方法的有效性和可行性。

摘要：针对移动机器人对周围环境障碍物感知的需求,特别是针对激光雷达点云数据的的语义检测和尺寸识别问题,提出基于图像处理和点云数据处理相融合的方法。首先,对3D激光雷达和双目相机进行外参标定;然后,使用YOLOv4深度神经网络将检测出的二维图像实例通过双目相机恢复像素深度,将其检测目标定位到激光点云中;在对点云进行滤波、几何约束后,采取基于KD树的搜索方法对点云欧式聚类分割,最终将识别出的语义信息输出到点云聚类结果中。实验结果表明,设计的方法可以准确、快速地识别并分割聚类出点云,可以应用于移动机器人导航避障。

摘要：提出了一种将改进蚁群算法和人工势场法相融合的算法。使用改进蚁群算法规划出一条全局最优路径,在全局最优路径的引导下采用人工势场法进行局部路径规划,规划出机器人的实时最优路径。仿真实验证明,所提算法规划出的路径不仅具有全局最优路径的信息,同时还具备规避未知障碍物和动态障碍物的能力。

摘要：机、电、液传动控制课程在智能制造类专业人才培养中具有重要的地位,但目前该课程教学中仍然存在知识点分散、系统性不强、考核实验手段落后等问题。课题组提出,应整合现有机电与液气压传动控制教学资源,重建机、电、液传动控制课程的融合教学体系,并对课程教学内容和实验实践进行了具体设计,将教学内容分为若干教学项目,设计仿真实验,实施过程考核方式。初步实施和测评表明,新的教学体系和考核方式均取得了良好效果。

摘要：“以赛促教”教学模式改革探索打破教师“填鸭式”传统教学模式,贯彻“以赛促教、以赛促学”理念,充分调动学生学习的积极性与主动性。以山东大学机械工程学院“C语言之星”程序设计大赛为具体案例,深入研究探讨计算思维课程“以赛促教”教学模式改革的内容与意义。

摘要：为实现产品全生命周期绿色设计方案的生成与决策,构建了基于功能-行为-结构-材料-工艺(FBS-MP)的设计方案多层级表达模型,并将绿色设计方案的生成转化为基于设计约束的约束满足问题(Constraint satisfaction problem, CSP)。进一步提出基于回溯算法的设计方案多层逐级求解策略,获得产品设计方案解集。同时,提出基于“组合赋权-逼近理想解排序(TOPSIS)-灰色关联分析(GRA)”的多属性决策方法,采用层次分析法与熵值法的主、客观权重进行非线性乘法加成,完成了评价指标的组合权重配置。通过在TOPSIS法分析中引入灰色关联度,实现了绿色设计方案的优选。最后,通过对多属性决策方法偏好系数与评价指标权重的敏感性分析,验证了所提方法的准确性与可靠性。

摘要：针对现有准零刚度扭转隔振器仅适用于恒定负载的问题,设计了一种通过调节正刚度来适应负载变化,同步调节负刚度使隔振器始终工作在准零刚度状态的新型准零刚度扭转隔振器。该隔振器由提供负刚度的扭转磁弹簧和提供正刚度的弹簧片组成,其中扭转磁弹簧由径向磁化的内、外环磁铁组成,通过调节内、外环的轴向相对位置改变负刚度,利用等效磁荷法得到了磁弹簧的扭矩计算模型,分析了弹簧片参数对正、负刚度匹配后刚度特性的影响。建立了系统的动力学模型,采用谐波平衡法求解了隔振器的动态响应,分析了激励幅值和阻尼比对隔振器隔振性能的影响,结果表明,扭转隔振器在不同载荷状态下均具有良好的低频隔振效果。设计制造了隔振器样机,并进行了不同静载荷状态下的静力学试验,试验得到的扭矩-角位移曲线与理论计算结果吻合良好,试验结果表明,该隔振器可以通过调节磁弹簧的轴向相对位置和弹簧片的有效作用长度,实现正、负刚度的同步调节。

摘要：考虑模型不确定且存在外界干扰时六轴机械臂的轨迹跟踪控制问题,以快速、稳定地跟踪轨迹规划生成的各关节期望轨迹为控制目标,提出了一种基于机械臂动力学模型分块逼近的神经网络自适应终端滑模控制方法。为加快跟踪误差的收敛速度,避免传统终端滑模中存在的奇异值问题,采用了一种非奇异终端滑模面。针对系统模型不确定的情况,利用多组RBF神经网络分块逼近动力学模型参数,通过自适应律在线调整权值,实现模型的重构,并设计鲁棒项消除模型重构误差。在Simulink中开展仿真分析,结果表明:与RBF神经网络整体逼近算法相比,本文提出的控制策略可以使六轴机械臂的关节最大稳态误差减少83.7%;当末端加入时变的负载后,关节最大稳态误差减少了85.6%,具有抵抗末端负载变化的能力。本文为六轴机械臂提供了一种有效、可行的轨迹跟踪控制方法。

摘要：针对三维激光点云障碍物检测存在地面分割效果差及聚类距离阈值局限性问题,提出一种基于多区域分割的障碍物检测方法。该方法主要利用多区域地面分割及分割聚类方法实现精准避障;前者根据周围环境设计合理的地面分割区域及相应坡度阈值,提高地面分割的准确性;后者设计合理聚类分割区域及自适应聚类参数,降低因距离带来的聚类误差,提高障碍物的识别精度。通过自研的三维激光雷达测试平台采集实际场景进行性能测试,结果表明该方法地面分割处理一帧数据耗时低于5 ms,满足实时性要求,且在实际场景中的地面分割精度及聚类鲁棒性较高,具有较高的工程应用价值。

摘要：针对复杂型面零件加工精度要求提高以及在自由曲线跟随任务中实时精确计算轮廓误差难度较大等问题,提出一种基于弧长参数的自由曲线实时误差估计算法。在MATLAB/Simulink中利用非均匀有理B样条(non-uniform rational B-spline, NURBS)插补对椭圆轨迹和双纽线轨迹进行规划,将基于弧长参数的自由曲线实时误差估计算法与切线法、圆近似法、平均速度法和三点圆法的轮廓误差估算精度与执行时间等性能评价指标进行对比分析。仿真试验结果表明,基于弧长参数的自由曲线实时误差估计算法较现有常用的轮廓误差估计算法具有更好的轮廓误差估算精度,并且适用于大曲率自由曲线的情况。利用该方法可以更进一步设计出先进的交叉耦合控制(cross-coupled control, CCC)运动控制方案。