Human motion prediction using optimized sliding window polynomial fitting and recursive least squares

Human motion prediction is a critical issue in human-robot collaboration (HRC) tasks. In order to reduce thelocal error caused by the limitation of the capture range and sampling frequency of the depth sensor, a hybrid human motion prediction algorithm, optimized sliding window polynomial fitting and recursive least squares (OSWPF-RLS) was proposed. The OSWPF-RLS algorithm uses the human body joint data obtained under the HRC task as input, and uses recursive least squares (RLS) to predict the human movement trajectories within the time window. Then, the optimized sliding window polynomial fitting (OSWPF) is used to calculate the multi-step prediction value, and the increment of multi-step prediction value was appropriately constrained. Experimental results show that compared with the existing benchmark algorithms, the OSWPF-RLS algorithm improved the multi-     

基于Raspberry3B+的燃料电池启动性能改造设计方案

与内燃机引擎相比,燃料电池的低温启动速度有明显的差距。改善燃料电池启动性能的最有效方法是提高燃料电池的工作温度,但这一措施又会降低燃料电池的稳定性,甚至影响其寿命。因此,在燃料电池使用过程中对电堆温度进行智能化管理具有重要的意义。以嵌入式ARM11芯片Raspberry3B+为主体,以工业传感器为采集源头,设计了一套燃料电池温度监控系统,利用神经网络算法有效实现了温度等参数的采集,并可依此对燃料电池启动进行智能化控制,为提高燃料电池的工作效率打下了良好的基础。     

管桁架焊缝质量检测机器人结构与越障稳定性研究

管桁架焊缝质量检测机器人是一种在高空管桁架上采集焊缝信息,并对焊缝质量进行适时检测的机器人,它的越障稳定性是其安全可靠工作的关键.设计了一款能在管桁架上行走、越障,且适应管径变化的机器人系统;分别对沿竖直钢管爬升、周向旋转和越障状态下的驱动轮进行受力分析,初选了关键动作驱动电机参数;利用ADAMS平台进行翻转机构的运动学仿真,发现翻转角速度可影响机器人的工作效率和稳定性,以工作损失效能最小为目标优化翻转角速度,通过数据拟合和多次迭代求得最优翻转角速度;开展了样机稳定性试验,以测量不同翻转角速度下机器人的滑移量.分析和试验结果表明:翻转角速度为0.445 rad/s时,工作损失效能最小,且越障稳定性好;翻转角速度达0.785 rad/s时,出现滑落现象;样机稳定性试验与运动学仿真结果一致.     

废水除磷工艺技术研究进展

水体的富营养化是水体中氮磷等营养物质的过量排放引起的.其中，磷是产生水体富营养化的主要元素，磷含量超过0.02 mg/L时就能产生富营养化现象.为解决水体富营养化的环境污染问题，对除磷工艺的研究具有重大意义.文中综述了利用微生物法、化学法和物理化学法对磷的去除工艺，并着重介绍了废水化学和物理化学除磷中化学混凝沉淀法、结晶法、吸附法的特点及应用现状.阐述了化学除磷的发展方向，进一步提出开发更经济环保的化学除磷技术.      

采用数值计算和OrcaFlex软件对缆索张力函数的分析

采用数值计算的四阶龙格库塔法和OrcaFlex软件的凝集质量法分别对重型缆在定常拖曳状态下的缆索张力函数进行分析计算得到两组曲线,并对其进行对比,由此得出流速、重力角和缆索角对张力函数的影响,得到了确定缆索张力函数的一种实用方法。研究表明:在解决缆索张力函数问题时,采用Orca Flex软件的凝集质量法是一个很好的选择,因此工程应用中可以运用OrcaFlex软件对缆索进行设计和分析;而张力函数能够确定缆索的几何形状、张力以及拖体相对于原点的位置。     

带斜孔的U形支座注塑模具设计

根据某品牌汽车U形支座结构特点设计了模具的浇注系统、成型零件、推出机构以及斜孔抽芯机构等关键部件。其中采用热流道系统与普通流道系统相结合的复合结构,解决塑料材料流动性差的工艺问题;采用二级滑块抽芯机构解决斜孔成型与抽芯的结构难题。生产实践表明:该模具结构紧凑,动作可靠。     

基于流固耦合的氦气囊非稳定形态机理分析

为了揭示飞艇内置氦气囊在非稳定状态下的形态变化机理,建立了单个氦气囊模型,基于ANSYS的瞬态动力分析和CFX的多场耦合分析,考虑空气与氦气密度差导致的浮力效应,进行空气和氦气流体及柔性囊体的多场耦合分析.首先基于囊体无应力态进行充气模拟得到初始充气平衡形态,校验数值模拟方法的正确性.然后通过控制氦气排气量模拟氦气囊在0°、10°、20°、30°仰角以及充盈度分别为100%、90%、80%、70%、60%时的形态,并进行变形、应力特征分析.数值结果表明:在仰角为0°时,随充盈度减小,囊体底部约1/3区域发生形态失稳,呈环向均匀小凹陷模态,且向顶部扩展,环向贯通为大凹陷;当有仰角时,凹陷先发生于下腹部,环向非对称,且随仰角增大,下腹部凹陷向顶部扩大.     

30m望远镜宽视场光谱仪支撑结构选型研究

针对30 m望远镜宽视场光谱承载能力与轻量化程度低的问题,对于已有的桁架支撑结构方案,提出了宽视场光谱仪板壳支撑结构方案。建立了两者的有限元模型,分别从质量、变形、应力与基频等方面对铟钢桁架和铟钢板壳结构性能进行了评价,利用等刚度理论确定了碳纤维复合材料板壳结构的构件厚度,并与铟钢板壳结构的性能进行了对比。研究结果表明:碳纤维复合材料板壳支撑主结构质量为1.93 t,最大相对位移为0.286 mm,最大应力为30.94 MPa,基频为7.98 Hz,均满足设计要求,是宽视场光谱仪支撑结构的理想形式,对大口径望远镜光学仪器支撑结构选型与设计具有指导意义。