路网约束下异构机器人系统路径规划方法

由无人机(Unmanned aerial vehicles, UAV)和地面移动机器人组成的异构机器人系统在协作执行任务时,可以充分发挥两类机器人各自的优势.无人机运动灵活,但通常续航能力有限;地面机器人载荷多,适合作为无人机的着陆平台和移动补给站,但运动受路网约束.本文研究这类异构机器人系统协作路径规划问题.为了降低完成任务的时间代价,提出一种由蚁群算法(Ant colony optimization, ACO)和遗传算法(Genetic algorithm, GA)相结合的两步法对地面机器人和无人机的路线进行解耦,同时规划地面机器人和无人机的路线.第1步使用蚁群算法为地面机器人搜索可行路线.第2步对无人机的最优路径建模,采用遗传算法求解并将无人机路径长度返回至第1步中,用于更新路网的信息素参数,从而实现异构协作系统路径的整体优化.另外,为了进一步降低无人机的飞行时间代价,研究了无人机在其续航能力内连续完成多任务的协作路径规划问题.最后,通过大量仿真实验验证了所提方法的有效性.     

SiO2@MWCNTs/NR复合材料的制备及热稳定性分析

本研究采用乳液共混法制备了二氧化硅@多壁碳纳米管/天然橡胶(SiO₂@MWCNTs/NR)复合材料,使用TEM对SiO₂@MWCNTs纳米复合填料进行形貌表征,通过万能拉力试验机对制备的纳米复合材料进行力学性能进行分析,并利用热重-微商热重(TG-DTG)在不同的升温速率下研究了在氮气氛围中少量纳米SiO₂@MWCNTs/NR复合材料的热降解动力学,实验结果表明：接枝二氧化硅的碳纳米管呈现离散分布状态,二氧化硅也没有明显团聚。SiO₂@MWCNTs/NR复合材料的断裂拉伸应力比NR提高了56.84%,断裂伸长率降低了13.66%;通过非模型法如Kissinger法和Bosewell法求取热降解过程的活化能E等参数,从而对纳米SiO₂@MWCNTs/NR复合材料与NR空白样品的热降解过程进行比较,得到两种样品在热降解反应过程中动力学参数的差异,进而指导样品的使用。