Effect of obstacles on the detonation diffraction and subsequent re-initiation

The DCRFoam solver (density-based compressible solver) built on the OpenFOAM platform is used to simulate the reflection and diffraction processes that occur when detonation waves collide with various objects. Static stoichiometric hydrogen–oxygen mixtures diluted with 70% Ar are used to form stable detonation waves with large cells, with initial conditions of 6.67 kPa pressure and 298 K temperature. The diameters of the cylindrical obstacle range from 6 mm to 22 mm, with x = 230 mm, x = 244 mm, and x = 257 mm being the chosen position. Cylindrical, square, triangular, and inverted triangular obstacles are used, and the quenched detonation re-initiation processes behind them are investigated. In the detonation diffraction process, four triple points exist at the same time due to the effect of cylindrical obstacles of smaller diameters. The re-initiation distance of the detonation wave increases with the increase of cylindrical obstacle diameter. Both the Mach reflection angle and the decoupled angle decrease as the diameter increases. When the location of the cylindrical obstacles is changed, the detonation wave dashes into the obstacles with its different front structures, it is easier to realize the detonation re-initiation when the weak incident shock at the front of a detonation wave strikes the obstacles, and the re-initiation distance decreases by 17.1% when compared with the longest re-initiation distance. The detonation re-initiation distance is shortest under the action of cylindrical obstacles, however the quenched detonation cannot be re-initiated when the inverted triangle and square obstacles are used. The suppression effects of inverted triangle and square obstacles on detonation waves are more evident.     

Planning collision-free trajectories in time-varying environments: a two-level hierarchy

We propose a two-level hierarchy for planning collision-free trajectories in time varying environments. Global geometric algorithms for trajectory planning are used in conjunction with a local avoidance strategy. Simulations have been developed for a mobile robot in the plane among stationary and moving obstacles. Essentially, the robot has a global geometric planner that provides a coarse global trajectory (the path and velocity along it), which may be locally modified by the low-level local avoidance module if local sensors detect any obstacles in the vicinity of the robot. This hierarchy makes effective use of the complementary aspects of the global trajectory planning approaches and the local obstacle avoidance approaches.     

基于解析法和遗传算法的机械手运动学逆解

研究优化机械手轨迹规划问题,机械手运动时要具有稳定性避障性能。针对平面3自由度冗余机械手优化控制问题,建立机械手的结构模型。提出用解析法和遗传算法相结合满足具有计算量小和适应性强的特点。在给定机械手末端执行器的运动轨迹,按着机械手冗余自由度,运动轨迹上每个点对应的关节角有无穷多个解。而通过算法可以找到一组最优的关节角,可得到优化机械手运动过程中柔顺性和避障点。仿真结果表明,该算法可以快速收敛到全局最优解,可用于计算冗余机械手运动学逆解,并可实现机器人的轨迹规划和避障优化控制。     

微粉对矾土基超低水泥浇注料性能的影响

以高铝矾土熟料为主原料 ,加入 2 %的铝酸钙水泥及总量为 6 %的Al2 O3 微粉和SiO2 微粉 ,配制了矾土基超低水泥浇注料 ,研究了微粉对浇注料的烧结性能、力学性能及热震稳定性的影响。结果表明 :(1 )SiO2 微粉对浇注料的促烧结作用优于Al2 O3 微粉。这是因为与Al2 O3 微粉相比 ,由气相沉积生成的SiO2微粉的粒度小 ,比表面积大 ,活性较高。 (2 )随着SiO2微粉加入量的增加 ,在 1 1 0 0℃和 1 4 0 0℃处理后的常温强度以及在 1 30 0℃和 1 4 0 0℃下的高温抗折强度和抗热震性明显提高。这是由于引入的SiO2 微粉在高温下与Al2 O3 反应生成的针状莫来石穿插进入刚玉骨架 ,起着明显的强化和韧化作用     

Mn对含炭耐火材料抗渣侵蚀性的影响

以烧结板状刚玉、锆莫来石、天然鳞片状石墨为主原料 ,酚醛树脂为结合剂 ,Al、Si、B4C、Mn粉为添加剂 ,经 1 4 50℃埋炭烧成后 ,制成铝炭和铝锆炭系列试样 ,并对各试样的抗渣侵蚀性能进行了对比研究。结果表明 :在铝锆炭材料中 ,当Mn与Al、Si复合加入且Mn与C的质量比为 1∶4时 ,试样的抗侵蚀性和渗透性均较好 ;在铝炭材料中 ,当Mn与Al、Si、B4C复合加入且Mn与C的质量比为 1∶4时 ,试样的抗渗透性较好     

如何降低涂料中增塑剂用量的试验研究

介绍了增塑剂的迁移性对涂层性能的影响,讨论了如何降低增塑剂的用量。     

基于可操作度的虚拟人手部避障运动控制算法

研究复杂作业环境中虚拟人手部避障运动的高精度控制问题,问题的关键是解决虚拟人手的设计.为了灵活操作能在操作的末端临时变换姿态,给控制过程中手臂转动路线,速度,加速度等参数的控制带来较大困难.传统的控制方法通过增加控制自由度来解决这个问题,但是一旦自由度增加,会带来冗余控制影响,弊端较为明显.提出一种采用可操作度矩阵的逆向运动学控制算法,引入可操作度模型进行肢体末端效应器运动路径的生成,与HAL链IK分析求解方法相结合,实现了真实感较强的肢体实时运动控制.通过仿真和动作捕获实验验证了算法的有效性,可应用于人机工程仿真中的避障控制和干涉检查.     

大数据支持下考虑障碍避让的机器人路径规划

为了使机器人在未知环境内可以成功规划出躲避障碍物的最短路径,在大数据支持下,设计了一种考虑障碍避让的机器人路径规划方法。首先分析机器人障碍物避让原理,确定机器人能够自由活动的范围。然后通过蚂蚁族群觅食流程对存在障碍物的路径进行模拟,获得基础路径规划结果,随后凭借赌轮盘规则细化,挑选节点通过机器人滚动窗口内映射,从而确定局部规划子目标,规划出对应的最短避障路径。仿真结果证明,相较于传统方法,上述方法能够更为准确地获取最优路径,且效率更高,具有高度适用性和实时性。     

基于虚力栅格法的移动机器人实时避障和导航

综合虚拟力场法和栅格法的优点,研究了移动机器人的导航和避障的问题.此方法采用确定栅格描述障碍物,具有简易、直观的特点,它使机器人在移动过程中能够检测到未知的障碍物并避开它,实现机器人朝着目标点移动.仿真结果表明,该方法具有良好的可行性和有效性.     

未知环境下基于VFH＊的机器人避障

机器人避障问题一直是机器人应用中的热点和难点问题。为此采用了路径跟踪和VFH*相结合的方法实现机器人沿着预定路径前进中的避障问题。路径跟踪算法follow the carrot用来选取局部目标点。对于VFH*算法中存在的由于超声传感器的方向误差及对障碍物的扩展导致某些可行路径被忽略的情况进行了改进,在障碍物进行扩展时根据障碍物与机器人中心点的距离大小进行不同程度的扩展。另外,在障碍物比较稀的区域,VFH*算法对每个valley最多只选取三个候选方向,导致一些更好的方向丢失,根据valley的大小及机器人当前选定方向来增加一个新的候选方向。并用仿真验证了所做的改进是有效的。