进水箱涵跨河流大开挖法施工

引调水工程施工中，穿越河流一直是施工中的重点和难点之一。工程中多采用定向钻穿越、盾构穿越、钻爆隧洞、顶管隧洞、大开挖法等方式穿越，从环境影响，工程地质条件和工程造价等方面进行比选，工程采用大开挖法进行河流穿越，通过采用悬挂式防渗墙帷幕，管井降水，放坡开挖的方式进行基坑开挖，箱涵结构混凝土施工完成后回填恢复原河道。主要介绍施工过程及遇到的难点及解决措施。     

改进egoTEB算法的机器人动态避障规划

对动态环境下自我时间弹性带(ego-timed-elastic-band, egoTEB)算法在避障时耗时较长且轨迹欠佳的问题，提出了改进egoTEB算法。首先对动态环境信息进行自我感知，以机器人自我为中心，由点、线段到圆形障碍物对环境信息进行提取，利用代价矩阵匹配圆形障碍物类型，采用集合卡尔曼滤波(ensemble Kalman filter, EnKF)模型跟踪动态圆形障碍物的运动轨迹。其次基于自我感知障碍物信息，构建由静态间隙和动态间隙组成的间隙规划图，设计加权间隙代价引导机器人局部轨迹安全穿过间隙，避开障碍物。最后利用机器人操作系统(robot operating system, ROS)进行仿真实验，验证了改进egoTEB算法能更快速地规划出安全轨迹，实现机器人适应性更强的避障效果。     

基于IMU的机械臂末端执行器姿态优化

为了补偿机器人关节扭转不足和末端执行器连接等造成的末端执行器姿态误差，提出一种基于惯性测量单元在线获取末端姿态的方法。首先将整个机械臂系统的运动过程分为静态和动态过程。静态时，由于外部加速度噪声较小，提出使用加速度计根据当地重力估计末端执行器姿态角的方法。动态时，针对系统外部加速度噪声和陀螺仪零漂、比例因子误差等影响测量精度的问题，提出一种基于噪声统计方法的自适应扩展卡尔曼滤波算法。根据加速度计的测量值，更新观测噪声方差阵的权重，从而调节卡尔曼增益，降低加速度噪声对测量精度的影响。实验结果表明：静态时，通过静态算法估算的姿态角误差平均值为0.07°、0.05°、0.2°;动态时，本文算法可以很好补偿外部加速度的对姿态的影响，能有效提高姿态测量精度，相比于EKF算法，姿态角平均误差分别降低了2.69°、1.01°、0.5°。     

低水胶比水泥胶砂碳化程度和固碳率的试验研究

为提升水泥基材料的固碳能力，采用酚酞滴定、热重分析和电镜能谱研究了养护条件对水胶比0.35水泥胶砂碳化程度和固碳率的影响。结果表明，预养护条件和碳化时长对水泥胶砂碳化程度影响显著。预养护时间一定时，碳化时间越长则碳化深度越大，但预养护时间延长到10 h以上时，碳化深度增大不明显；热重分析表明，随着碳化持续时间的增加，Ca(OH)2的量减少，CaCO3增加；预养护为24 h、碳化24 h试件的碳化深度最大约为10 mm；预养护为10 h、碳化24 h试件的固碳率最高为13.7%，表明低水胶比砂浆也具有良好的碳化养护潜力；电镜和能谱观测表明，碳化水泥胶砂表层下10 mm区域较内部更为致密，未见氢氧化钙，通过能谱确认，存在大量碳酸钙。