煤矿井下移动机器人运动规划方法研究

针对现有煤矿井下移动机器人运动规划所生成的轨迹存在超调、碰撞、不连续、不光滑等问题,提出了一种由路径规划、轨迹生成、轨迹优化3个部分构成的煤矿井下移动机器人运动规划方法。路径规划采用基于图搜索的A*算法实现,通过开始搜索、路径排序、继续搜索3个步骤循环迭代,快速规划出一条可通行的全局路径作为轨迹生成的初值。轨迹生成通过构建基于Minimum Snap的目标函数,并施加等式约束来实现。轨迹优化则是在轨迹生成的基础上施加不等式约束来实现:通过调整时间分配和构建基于Corridor轨迹规划的不等式约束,解决基于Minimum Snap轨迹生成在求解过程中出现的超调现象,并对整段轨迹本身进行约束,避免发生碰撞;通过引入调和函数Bezier Curve,构建基于Bezier Curve的Minimum Snap的轨迹优化问题,使得轨迹高阶目标函数的求解变得简单高效,最终生成一条适用于煤矿井下移动机器人的能量损失最小、连续、光滑、无碰撞、可执行的运动轨迹。在Matlab仿真环境中设计了随机地图,生成了包含时间分配、位置规划、速度规划、加速度规划的最优轨迹规划结果。实验结果验证了该运动规划方法的正确性和有效性。     

走出多个“8”字形轨迹的无碳小车机构设计

为了实现无碳小车完成1～N个8字形路径并通过预设障碍桩,文中提出一种通用的无碳小车结构设计方法,只需更换不同的凸轮零件即可完成不同类型8字形路径。考虑到前轮摆角和车速为影响小车运动轨迹的两大主要因素,首先以两相切正圆形为理想的8字形轨迹,推导一定车速下的脉冲式前轮摆角规律;对该脉冲式规律进行合理修正后,获得切实可行的前轮摆角规律,并以此求解出所需的凸轮从动件运动规律,从而通过解析法获得凸轮轮廓,完成凸轮零件设计。通过对单8字、双8字和三8字为例的3种路径的求解和仿真,结果表明该结构能完成预定的8字形路径,并通过指定间距的障碍桩。文中研究为每年的全国大学生工程训练综合能力竞赛提供指导,也可对其他特殊功能的车辆设计给予参考。     

不同路径等通道侧向挤压对7003铝合金显微组织及力学性能的影响

在道次之间试样不旋转(A)和道次之间试样90°顺时针旋转(B)两种路径下对7003铝合金进行了4道次等通道侧向挤压(DECLE),研究了挤压变形后合金的显微组织和力学性能。结果表明:7003铝合金经4道次DECLE处理后,晶粒均细化至纳米级;A路径下合金中形成了平行弯曲状剪切带,B路径下形成了交叉状剪切带,交叉状剪切带对位错的分割作用更好地细化了晶粒;两种路径下合金的屈服强度、抗拉强度和硬度均随着DECLE道次的增加而增大,B路径下的强度和硬度均高于A路径下的,但断后伸长率低于A路径下的。     

基于hp自适应伪谱法的自主泊车路径规划

针对自主泊车路径规划最优控制问题求解收敛速率慢的问题,提出基于hp自适应高斯伪谱法的自主泊车路径规划方法。首先建立车辆运动学模型,并考虑自主泊车过程中避障约束和边界约束,再以泊车时间最短为性能目标函数,将自主泊车路径规划问题转化为最优控制问题。采用高斯伪谱法对最优控制问题进行离散化处理并采用序列二次规划进行求解,在求解过程中通过动态调整网格区间个数和多项式阶数实现提高求解收敛速率。根据实际场景选取4种工况并进行路径规划仿真,并将3种伪谱法进行对比分析,仿真结果表明hp自适应高斯伪谱法能够提升自主泊车路径规划最优控制问题求解收敛速率,同时该算法可以实现在狭窄泊车位内的泊车路径规划,通过实车试验验证提出的方法获得的自主泊车路径的有效性。     

复杂型急倾斜煤层的开采技术探析

中国煤炭资源多处于中厚煤层中,伴随煤炭资源的不断开采,矿井深度日渐增加,煤层的开采环境也日渐复杂,其中复杂型急倾斜煤层对开采技术和开采施工工艺水平的要求较为突出。课题基于中国复杂型急倾斜煤层开发工艺的现状,深入分析了现有工艺在实际开采过程中存在的不足,提出了伪倾斜斜坡短臂采煤法,旨在为中国复杂型急倾斜煤层开采工艺的研究提供借鉴。     

准公共物品视角下共享单车之理论解构与治理路径研究

共享单车作为我国"新四大发明"之一的出现,有效解决了城市居民出行途中常易遇见之最后一公里难题,亦有效缓解了日益严峻之城市交通堵塞。基于公共物品理论来看,共享单车实则具备了准公共物品之属性。随着近期共享单车创始企业OFO小黄车陷入退押金风波,共享单车理念正濒临着属于自己的寒冬。在明晰共享单车作为准公共物品所具备的一定非排他性、一定竞争性以及正溢出效应之特性上,通过对共享单车现状所存之问题予以探寻,以求在政府管制理念滞后、市场生存环境混乱和自身竞争无序之三重困境中,创新出"政府引导、公司自督、公众参与、行业协同"的四方联动共享单车治理路径进阶,助力共享单车于困境中破局,迎接共享经济之来临。     

产业升级视角下不同纺织类手工艺图案设计与传播

通过对花瑶挑花、侗族织锦和苗族蜡染3种不同纺织类手工艺进行设计实践与对比分析,阐述其在单个纹样、组织结构、实现工艺和承载用途上不同的约束规律,以求在设计新视觉形态的同时,能够保留更高的文化价值。