基于惯性姿态参量量化融合的机器腿仿生步态控制

为了提高机器腿仿生步态控制的稳定性,提出一种基于惯性姿态参量量化融合的机器腿仿生步态控制方法。构造机器腿仿生步态的运动学模型,进行机器腿仿生步态控制约束参量建模,采用陀螺仪和加速度计等位姿传感器进行姿态参量采集。采用扩展卡尔曼滤波方法进行机器腿的惯性姿态参量融合并输入到时控制执行器中。针对未知扰动对机器腿步态参量控制的误差,采用自回归更新方法进行姿态参量误差反馈修正,实现机器腿仿生步态稳定控制。仿真结果表明:提出的方法对机器腿仿生控制的稳定性较好,姿态参量的定位跟踪能力较强,提高机器腿步行的稳健性。     

基于洪泽湖(泗洪片区)国考断面超标的入湖河流污染来源影响权重分析

为明确洪泽湖(泗洪片区)国考断面水质超标的污染来源,界定各行政区对洪泽湖的影响权重,建立洪泽湖水环境数学模型,模拟不同风向影响下洪泽湖的TN、TP浓度场,分析各主要入湖河流对洪泽湖的影响权重。根据各入湖河流内外源污染物量,利用污染影响权重计算方法,分析不同行政区对洪泽湖(泗洪片区)国考断面污染权重。计算结果表明,龙集镇北断面的污染来源受徐州市影响最大,占50%左右;成河乡断面污染来源受泗洪县、徐州市的影响较大,均占30%左右;对临淮乡断面影响最大的是泗洪县内部的污染,占40%左右。     

[学科发展]随机不确定性下的可靠性设计优化研究进展

Reliability-based design optimizationhas gained much attention due to the ability of considering the various uncertainty informations. Since reliability-based design optimization played a significant role in the improvement of product reliability and other performances in the full life cycle, it is one of the most popular research topics in the field of engineering design. The state-of-the-art achievements and contributions in the field of the reliability-based design optimization as well as the time-dependent reliability-based design optimization under aleatory uncertainties were reviewed from the perspectives of analytical strategies and surrogate models. Moreover, the existing problems and challenges were discussed, and some research directions in future were concluded.     

IMU松耦合的KinectFusion算法改进

针对KinectFusion算法中采用frame-to-model ICP进行位姿估计时经常发生位姿丢失的问题,提出了使用惯性测量传感器IMU进行松耦合的算法改进。通过使用IMU采集到位移数据结合ICP算法实现位姿估计,意图在快速移动或者采集的图像数据缺少有效配准点的情况下保证相机跟踪不丢失,增强KinectFusion算法的整体鲁棒性。通过实验,将提出的算法与原有的算法进行比较,结果表明这里算法在没有明显降低实时性的情况下,其鲁棒性上优于原有算法,可以满足移动机器人的实时SLAM需求。     

随机载荷作用下刨煤机刀座动态特性及疲劳寿命分析

为研究刨削过程中刀座在随机载荷作用下的动态特性及其疲劳寿命,根据BH38/2×400型刨煤机应用煤层煤样性质结合刨煤机结构及其运动参数,利用项目组编制的"刨煤机设计计算系统"软件计算出了刨刀受到的随机载荷,并将刨刀所受载荷施加给刨煤机多体系统模型进行仿真。仿真得到了刀座在工作过程中的动应力及变形情况,通过对刀座应力信息进行雨流计数处理预测出刀座的疲劳寿命。研究结果表明:在与煤发生复杂力学作用下,刀座受力具有非线性的特点;刀座矩形通槽与刨刀背脊接触位置以及刨刀安装方形螺钉所在位置承受较高动应力;采用雨流计数法对刀座累积疲劳损伤进行分析,预测得到刀座疲劳寿命约为475. 7 d;通过对刨削试验测得的刨削阻力与计算值进行比较,结合刨煤机实际应用情况,验证了仿真结果的准确性。