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基于SLIP模型的四足仿生机器人Galloping步态高速运动归约化控制方法研究
四足机器人具有良好的运动灵活性和环境适应性,是机器人研究领域的热点。随着研究的深入和对机器人运动性能需求的提高,四足机器人研究领域分化出以高速运动为目标的研究分支。生物学研究显示,跳跃步态是四足动物典型的高速对称步态,且多种动物在高速速度中存在脊柱大幅地参与运动,而相应的脊柱型四足机器人的理论及运动控制研究却鲜见报道。当前研究大多孤立了脊柱环节,鲜有整机的建模研究以及运动控制方法研究。在该方向的研究势必推动仿生工程和机器人运动控制等方面的发展,此外,以其高速运动的特点,在军事侦察、救震救灾和未来生活等领域也将具有广阔的应用前景。首先,本文以分析猎豹的运动特性入手,建立了脊柱型四足机器人七杆模型,以及构建了ASLIP动力学模型,使用拉格朗日方程推导了其跳跃运动的动力学方程;迭代运算动力学微分方程,使用庞加莱映射方法搜索了机器人七杆模型基于ASLIP跳跃运动的不动点,结果显示不动点在固定能量层级下呈区域性分布;不动点的对比结果显示基于ASLIP模型的运动比基于SLIP模型的运动能适应更高的稳态运动速度,并作了触地力、脊柱角和稳定性等特性分析。为脊柱型四足机器人跳跃运动提供了动力学模型和理论基础。然后,根据机器人模型各关节主动力作用于控制量的广义力计算结果,研究了前向速度、弹跳高度、机身俯仰角
哈尔滨工业大学
2021-05-04
基于SLIP模型的四足仿生机器人Galloping步态高速运动归约化控制方法研究
项目成果/简介:四足机器人具有良好的运动灵活性和环境适应性,是机器人研究领域的热点。随着研究的深入和对机器人运动性能需求的提高,四足机器人研究领域分化出以高速运动为目标的研究分支。生物学研究显示,跳跃步态是四足动物典型的高速对称步态,且多种动物在高速速度中存在脊柱大幅地参与运动,而相应的脊柱型四足机器人的理论及运动控制研究却鲜见报道。当前研究大多孤立了脊柱环节,鲜有整机的建模研究以及运动控制方法研究。在
哈尔滨工业大学
2021-01-12
二进制递归网络的随机多故障条件诊断性分析
项目简介： 随着并行计算系统中处理器数目的快速 增加， 系统
西华大学
2021-04-14
电联合作用下的多污染物综合脱除技术开发及应用
本项目针对我国尤其集团电站燃煤污染物排放现状和处理要求，瞄准世界 高新技术发展的前沿，以开发可供集团乃至全国火电机组应用的多污染物联合 脱除技术与装备为目标，结合现有的燃煤烟气污染物控制技术，在不增加大型 设备、不需要大量投资病充分利用现有脱硫和除尘设备的基础上，通过加强自 主创新，开发具有自主知识产权的、经济适用、稳定可靠的电联合作用下多污 染物综合脱除技术，结合现有的脱硫除尘工艺实现联合脱除；分别完成单元关 键技术和系统集成技术研究；技术成果具备工业应用条件。本技术的顺利实施， 有望成为当前小型火电机组进行污染物综合治理的技术选择路线之一，具备良 好的应用前景。
山东大学
2021-04-13
高速射流技术制备橡胶母炼胶
干法共混制备橡胶复合材料是目前工业生产中最常用的方法，通常都是在橡胶中加入补 强助剂、硫化剂以及各种配合助剂，经干法混炼加工而成。混炼这一过程既消耗能源又污染环 境，在混炼过程中橡胶“吃粉”困难，粉体飞扬，对环境产生污染，还严重危害操作人员的 身体健康。另外，由于干法混炼工艺的局限性，防老剂和无机填料在基体中的分散不可能很均 匀，局部会产生严重的团聚现象，达不到理想的抗老化和补强效果，同时还会牺牲NR本身宝 贵的特性 (如高弹性、高耐磨性等) 。 首先将炭黑分散到水中制得炭黑悬浮液。然后利用高速射流场中炭黑悬浮液与天然胶乳边 界层存在的极大的速度差，实现炭黑在胶乳中的微观分散。在高速流场中，炭黑与胶乳快速混 合，提高了填料粒子在胶乳中的分散性。另外高速射流场产生的巨大剪切力可以破坏胶乳粒子 周围的保护层，使炭黑与橡胶之间产生直接接触，同时使天然胶乳破乳脱水，得到炭黑分散均 匀的母炼胶。
华东理工大学
2021-04-11
广州南方高速铁路测量技术有限公司
广州南方高速铁路测量技术有限公司，简称“南方高铁”，隶属于南方测绘集团。公司成立于2006年，集研发、生产、销售、技术服务于一体，致力于高速铁路精密测量技术和设备的国产化，不断探索各类室内空间数字化的新思路。公司同时建立企业级的南方特种精密测量研究院，以雄厚的软硬件自主研发实力，提供创新源动力。
经过十多年的沉淀与深耕，南方高铁在国内最先独立研发出CRTSⅠ、Ⅱ、Ⅲ型板式及双块式无砟轨道精调系统，先后获得四川省科学技术奖励一等奖、中国铁路工程总公司科学技术奖特等奖，并研发出一系列的轨道测量仪，适用于不同场景，产品应用遍布全国各铁路及城轨线路，受到普遍赞誉。依靠自身优势，结合当前我国铁路和城轨的发展状况和培训状况，研发出一整套的铁路及城轨三维仿真培训系统，基本涵盖了车、机、工、电、辆全专业的教学培训内容，并在疫情期间成功举办线上首届全国职业学校“南方高铁杯”铁路工务作业虚拟仿真技能竞赛，受到广泛好评。近几年南方高铁积极推动校企产业融合，和国内数十所高校开展校企合作，获得“中国产学研合作好案例”“中国产学研合作创新示范企业”等称号。
公司拥有广州、常州、沈阳、北京、成都、西安、武汉七个基地，服务面涵盖东北、华北、华中、华南、华东、西南、西北各个高铁建设区域，业务涉及韩国、以色列等国家，形成国内服务面最广、业务领域最多的高铁精密测量技术公司，及时高效地提供专业服务。在中国高铁建设的大潮中，南方高铁将再接再厉，深入研究，持续创新，为中国高铁建设作出更大的贡献。
广州南方高速铁路测量技术有限公司
2022-05-23
全球变暖下极端降雨响应的区域特征研究
极端降雨天气常导致洪涝和泥石流等重大气象灾害，给人身安全、社会经济和生态环境带来极大影响。近年来在全球暖化的气候背景下，全球范围内很多区域的强降雨等极端天气的发生概率或强度也显著增加，对社会的灾害应对能力提出了严峻的挑战。极端降雨的气候响应有着很强的区域特征（图1），理解这些区域特征至关重要。 研究使用一种新颖的分析方法将极端降雨气候响应分解为干动力学部分（大尺度扰动强迫）和湿动力学部分（小尺度对流的潜热反馈），并且通过一个理论模型将干/湿动力学耦合起来。对多模式模拟结果的集成诊断分析发现：干动力部分在低纬度地区显著减弱、在中高纬度地区增强；湿动力部分则是低纬度增强，随着纬度的增加增幅减小。研究进一步为湿动力学部分构建了一个理论模型，使用一个简单的方程揭示了潜热反馈和大气水汽之间强的非线性关系。此理论模型很好的解释了全球增暖下大气水汽的增多和静力稳定度的变化导致的极端降雨中对流潜热反馈的变化（图2）。研究结果为极端降雨气候响应的区域特征提供了定量直观的解释，系统阐明了造成极端降雨气候响应分布特征的机制，有助于改进极端降雨的气候预测。
北京大学
2021-04-11
常温下对谷极化发光的高效调控
过渡金属硫化物（TMDCs）具有独特的谷自旋自由度可用于信息和传感等领域，是研发谷电子学微纳光电器件的重要材料。近年来，利用金属微纳结构（纳米线、纳米光栅、超表面等）调控TMDCs材料的谷偏振发射特性，实现了左旋/右旋光的空间方向选择性传播。然而，这些表面波导型微纳结构往往尺寸较大（＞1μm2），难以满足微型化和高度集成的器件设计需求。基于自上而下制备的纳米结构对比湿法生长的，通常其表面粗糙度大且品质因子低，因而要求在低温度环境下才能展现调制效果。获得常温下高效调控TMDCs谷偏振发射特性的微纳结构器件成为当前备受关注的研究热点之一。近期工作中，北京大学极端光学团队利用扫描探针操控组装纳米颗粒，形成复合杂化纳米结构体，先后实现了调控纳米颗粒散射光和荧光，达到单向性发射 [Laser & Photon. Rev. 9, 530(2015);10, 647 (2016)]。在最新的工作中，课题组将探针微纳操控方法引入到手性特征微纳结构体系研究中，实现超小型手性光学天线高效调制谷极化发光特性。 实验上，研究团队利用扫描探针显微镜的针尖操控金纳米棒，组装制备出一种具有手征特性的立体空间V型天线（~0.02μm2）【图1(A)】。其中，将单层二硫化钼夹在天线中间，在纳米棒交叠区形成局域表面等离激元热点区，可显著增强光与物质相互作用，荧光强度增强约3个量级。单层二硫化钼在天线近场耦合和远场干涉等作用下，其远场辐射方向从各向同性被调制成单向性发射【图1(B)】；同时，由于天线的手性耦合特性使得TMDCs的荧光谷偏振度从18%提高到47%【图1(C)】。模拟计算表明，天线对于谷荧光的偏振度调控，由Purcell效应、局域模式耦合以及远场干涉效应共同决定。研究人员还利用探针操控的灵活性，通过原位改变两个金纳米棒的夹角和相对位置，获得具有左旋、右旋手征特性强弱不同的系列V型天线。实验测量结果均与模拟计算的预期相一致，有力地支持了该手性天线调控性能的有效性和高效性，这为开发谷光电子微纳器件奠定了基础。此外，研究人员还发现手性光学天线的量子效率依赖于量子发射体的手性，该发现为手性结构调控辐射场的相关研究新方向提供了可能性。
北京大学
2021-04-11
图像引导下的外科手术导航系统
本系统包括位置跟踪和被动机械臂两个硬件平台，前者用于采集手术对象和器械的位置信息并量化医生手术操作；后者用于固定手术路径并辅助医生完成精密手术操作；在此基础上，根据临床环境制定科学合理的计算机辅助手术方案、操作规范和安全控制策略。提高了手术精度和安全性。本课题已经成功完成脊柱磨削导航手术一例，机械臂辅助髓内钉远端固定手术一例。 本项目成功完成了全球第一例计算机辅助下的脊柱减压手术，解决了目前骨科手术临床中普遍存在的医学图像信息使用不充分，手术精度不高，X射线辐射伤害大等具体问题。
北京航空航天大学
2021-04-13
一种视觉引导下的拾放装置
本实用新型提供一种视觉引导下的拾放装置，用于需要精确定位和拾放的 IC 封装过程。本实用新型包括基座、贴装头、摄像头、微处理器、第一定位平台、第二定位平台和防撞保护电路，第一定位平台和第二定位平台在基座表面沿 x 向移动，安装于第一定位平台的贴装头和安装于第二定位平台上的摄像头相对于基座沿 y 向移动，在第一定位平台和第二定位平台上设有防撞保护电路。本实用新型实现视觉机构与贴装头的同步运行，减轻定位平台的负载，提高了定位平台的运行速度，并确保移动平台安全可靠地高速运行
华中科技大学
2021-04-14