复杂曲面零件激光随形熔覆轨迹规划研究

为实现复杂曲面的随形熔覆，针对PDC钻头牙翼部位表面形貌进行了机器人熔覆路径的工艺规划，同时对插补点的位置规划算法进行了研究。通过一组平行截面与曲面相交得到交线，采用非均匀有理B样条(NURBS)描述交线。然后提取交线的特征参数，以离焦量的最大值作为误差阈值进行插补点规划，为实现激光束轴线与插补点所在的曲面法矢尽可能重合，对插补点进行姿态规划，从而得到完整的熔覆路径。最后采用Robotstudio仿真软件建立激光熔覆工作站，并对熔覆路径进行仿真，结果表明熔覆仿真过程中，未出现奇异点，机器人各关节、熔覆头与待熔覆工件之间未发生碰撞，并且能够按照事先规划好的路径进行熔覆，试验表明达到了较好的熔覆效果。     

形状记忆合金驱动的连续跳跃柔性机器人

针对在复杂、狭窄的非结构化地形下跳跃机器人存在的着陆稳定性和运动连续性的问题,提出了一种形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)智能材料驱动的柔性跳跃机器人,它具有轻质小型、结构简单及连续运动的优点。利用对称的折纸柔性身体减少着陆振动,保证着陆稳定;利用对称的双SMA弹簧拮抗系统实现弹性元件交替变形和储能释能的功能;建立了柔性机器人跳跃运动的理论模型,研究了关键结构尺寸对能量储存和跳跃性能的影响机制,并研制了一款尺寸为6 cm×4 cm×2.5 cm、质量为3.8 g的原理样机。实验结果表明:柔性机器人依靠SMA驱动能够实现跳跃触发和形态恢复,最大跳跃高度和远度分别为8.67 cm和18 cm,并且可以适应不同工作面。该机器人跳跃性能优越,控制顺序简单,可为非结构化地形下完成侦察探测工作奠定基础。     

征稿简则

一、征稿范围:《小型微型计算机系统》杂志刊登文章的内容涵盖计算技术的各个领域(计算数学除外).二、来稿要求:本刊主要刊登下述各类原始文稿:学术论文;综述;技术报告.各类综述稿件一经录用三个月见刊.三、注意事项1.来稿务求做到论点明确、条理清晰、数据可靠、叙述简练,词义通达.2.来稿必须是作者自己的科研成果,无署名和版权争议.引用他人成果必须注明出处.3.本刊采用在线投稿方式,可登陆http://xwxt. sict. ac. cn/进行在线投稿.     

幼童用智能示警蚕丝被的研发

针对幼童自我控制能力和抵抗力较弱,易因踢被子引发感冒等疾病这一特定场景,通过将微型传感器植入蚕丝被特定部位中,以蓝牙通信方式广播传感器采集到的温度数据,手机APP读取到数据后,利用踢被温度变化逻辑判断模型进行分析,达到设定的逻辑判定条件后,在手机端发出声音和振动示警,开发出能够对踢被进行识别和示警的蚕丝被新产品。最后,根据检测评价指标与方法对试制产品进行了测试。结果显示:在报警时间阈值大于或等于7 min和踢掉全部被子条件下,报警成功率为100%;报警时间阈值偏差延时小于或等于3 min、正常睡眠过程中无误报警;对部分踢被等特殊情况也有一定辨识度。     

全局力平衡PDC钻头布齿优化设计

针对聚晶金刚石复合片(PDC)钻头在钻井破岩过程中因受力不平衡，导致钻井倾斜、井径扩大、钻头产生横向振动和涡动，造成钻头早期失效的问题，基于已有PDC钻头切削力学知识，构建了PDC钻头弯曲力矩及全局力平衡布齿优化设计模型，并提出模型求解方法。布齿设计实例结果表明，采用全局力平衡布齿设计方法得到的布齿结构可使PDC钻头在不同进尺条件下均能保持全局力平衡状态，尤其低进尺（小于1 mm）时的力平衡状态得到极大改善，提高了PDC钻头的钻井稳定性，对于改善钻头受力、提升钻头使用寿命、提高钻井质量与效率具有重要意义。     

仿生多瓣式锥型月壤钻采机构研究

针对月球表面钻孔勘探的需求,基于竹象虫钻食竹笋和蚯蚓在土壤中蠕动前进的机理,设计了一种集钻探、采样和储样功能于一体的可开闭、蠕动进给的仿生多瓣式钻采机构。钻采机构采用分段式设计,由分瓣式锥形钻头、主机架和副机架3个部分组成。针对分瓣式锥形钻头的不同部位进行力学和钻进排屑性能分析,建立了钻头与月壤相互作用力学模型,并以此为基础对钻头结构参数进行优化设计。研究结果表明,锥形基体所受的径向挤压力与半锥角成反比。     

大港油田页岩油水平井钻井关键技术

大港油田沧东凹陷页岩油水平井钻井过程中面临着破岩效率低、井眼轨迹控制难度大、摩阻扭矩大、完井管柱下入困难等技术难题，影响了页岩油的勘探开发效益。为了解决这些问题，进行了激进式水力参数设计、异形齿PDC钻头研制、深层水平段高效钻井技术、旋转导向井眼轨迹控制技术、强抑制强封堵高性能水基钻井液技术和旋转引鞋+旋转下套管工艺等技术攻关研究，形成了大港油田页岩油水平井钻井关键技术。该技术在13口页岩油水平井进行了现场应用，平均机械钻速13.16 m/h，钻井完井周期50.62 d，井下故障时效低于0.1%，均创造了大港油田的钻井纪录。研究与应用表明，大港油田页岩油水平井钻井关键技术为沧东凹陷页岩油高效勘探开发提供了技术支撑，也为国内页岩油水平井安全高效钻进提供了借鉴。      

凸脊型非平面齿PDC钻头的研制与现场试验

常规PDC钻头在钻进塔里木油田库车山前巨厚砾石层时存在破岩效率低、机械钻速慢和钻井周期长等问题，分析认为，砾石对常规PDC钻头的平面齿产生较大冲击力导致切削齿崩齿或严重磨损是钻速低的主要原因。为此，设计了一种凸脊型非平面齿，并研制了配套PDC钻头，将钻头破岩方式由常规PDC钻头的面切削转变为线压裂和面挤压，大大提高了钻头破岩效率。室内试验表明，凸脊型非平面齿具有良好的抗冲击性能与抗研磨性能，抗冲击性能是平面齿的10倍以上。2只凸脊型非平面齿PDC钻头在库车山前地区博孜区块某井砾石层井段进行了现场试验，创造了机械钻速最高、单只钻头进尺最长的区块纪录，与邻井常规PDC钻头相比，进尺提高1.5倍以上，平均机械钻速提高64%以上，提速效果明显。研究与试验表明，凸脊型非平面齿PDC钻头能够较好地满足库车山前巨厚砾石层高效钻进的要求，可为库车山前深层天然气的高效勘探开发提供了技术支持。      

基于微型DNA条形码的多种动物源性成分的鉴定

通过分析51种动物的DNA条形码序列,新设计一对微型DNA条形码的通用引物,建立一种联合微型DNA条形码和克隆测序法对动物源性多组分样品进行准确、高效鉴定的方法。用微型DNA条形码分别鉴定11种常见食用肉类,判断其对物种鉴定的准确性,并比较其与标准DNA条形码对物种的鉴定效果,然后将11种常见商品肉类等比例混合,探究克隆测序法对混合肉样品的鉴定效果。结果表明:引物有较好的通用性,能对具有不同的引物同源性水平的11个物种进行有效扩增并获单一条带。微型条形码能准确鉴定11个肉类物种,与常规DNA条形码鉴定效果一致。经克隆测序法,把混合样品的9个物种一并检出,总体上达到了较高的检出效率,同时深入讨论了未能检出全部物种的原因。微型条形码良好的物种鉴定能力的研究结果为联合微型DNA条形码与二代测序技术进行混合样品中物种的高效鉴定提供参考依据。