基于包络切换的四旋翼吊挂无人机避障轨迹优化研究

考虑非圆避障区域以及吊挂载荷摆动导致的包络圆切换,开展四旋翼吊挂无人机避障飞行轨迹优化研究.首先,通过互补约束对拉紧-松弛系绳进行统一描述,建立了吊挂四旋翼无人机系统的整体动力学模型;而后,采用R函数建立了不同包络圆情形下的统一避障约束方程,使用碰撞检测算法计算包络圆与障碍物的距离,并通过非线性最优控制方法建立了吊挂无人机避障轨迹优化数学模型;继而利用Legendre-Gauss-Radau伪谱法将开环非线性最优控制问题离散为非线性规划问题,通过数值求解得到了吊挂无人机的最优运动轨迹.最后,通过数值仿真算例验证了所提出的轨迹优化算法的有效性.     

基于防松线分割的螺栓松动全角度检测方法

针对现有无法基于防松线分割进行螺栓松动全角度检测的问题,文章开发了一种基于颜色分割和方向矢量运算的方法。首先,利用一种基于Lab和RGB颜色空间转换下的a分量非线性拉伸和R分量最优阈值分割方法分割防松线图像;其次,利用开运算对图像进行形态学操作;再次,通过一种角度递进最小包围方法确定防松线连通域面积最小外接矩形并确定其方向矢量;然后,基于四象限反正切函数和一定调整求解螺栓松动的全角度;最后,设计实验方案验证文中算法的可行性和精度。实验结果表明,检测算法能够实现螺栓0～360°的松动角度检测,且最大相对误差为1.43%,其精度可以满足工程实践需要,具有良好的应用前景。     

退火处理对激光熔覆制备FeCrMnCo1.5Ni高熵合金涂层组织的影响

采用激光熔覆技术在Inconel 718合金难体表面制备了FeCrMnCo1.5Ni高熵合金涂层,使用X射线衍射仪、扫描电镜和UMT-3型摩擦磨损试验机研究了退火热处理对合金涂层组织和性能的影响.研究结果表明:经热处理后FeCrVlnCo1.5Ni合金涂层的宏观形貌无明显变化,退火热处理对合金的相结构无影响.合金元素均匀化使得退火后的合金涂层微观形貌发生改变,涂层的枝晶间组织变得细小致密.经退火热处理后涂层最外层的耐磨性能出现了降低,涂层的磨损量为10.16 mg,摩擦系数为0.7957,整体上表现出较好的抗高温软化性能.