基于品位耦合的光煤互补发电系统集成理论分析

光煤互补发电系统是一种将聚光太阳能与化石燃料化学能相结合的互补发电系统.已有光煤互补发电系统研究多为针对具体互补形式或具体光煤互补电站的案例研究,目前尚缺乏统一性的理论.本研究摆脱具体互补形式的限制,基于品位耦合思想,对光煤互补发电系统整体建模并进行统一性理论分析,提出了更为合理的光煤互补发电系统统一评价标准——节煤系数,并获得了适用于各类互补形式的统一理论表达式.该表达式指出了不同光煤互补发电系统间的联系与区别,揭示了节煤系数的"叠加效应".通过对表达式的详尽分析,明确了太阳能投入份额和太阳能集热品位同工质品位的匹配程度为节煤系数的主要影响因素.研究结果对于光煤互补电站设计以及各类燃煤电站的光煤互补改造均具有重要的理论指导意义.     

跨越边界的远程手术

纽约市医生摘除远在法国斯特拉斯堡一位 68岁妇女的胆囊 ,标志着远程手术医疗步入一个重要阶段。法国消化道癌症研究所杰克·马里斯考克斯领导的研究小组 ,采用加利福尼亚州哥尔利塔市计算机移动公司设计的遥控系统操纵一个控制台 ,该控制台可将 70 0 0公里外发送来的信号输送到机器人外科手术仪器上。而远程手术医疗成功的关键有赖于可以快速传输信号光纤网络 ,以便医生在信号发出 1 5 5毫秒后在电视屏幕上观看机器人外科医生的手术情况。帮助设计这种遥控系统的耶鲁大学外科学教授理查德·萨特沃认为 ,远程手术医疗在缺少医生、交通闭塞的…     

空间机器人的研究与仿壁虎机器人关键技术

简要回顾了国内外空间机器人的应用需求、结构性能和未来发展,提出空间机器人面临的科学问题和关键技术.空间机器人可分为机械臂系统、带陪护功能的机器人和检测服务机器人,特别关注基于范德华力机制,有望实现微重力下在空间站表面实现仿生壁虎机器人及干黏附的进展和关键技术.机械臂系统应特别关注满足高刚度结构轻量化需求的新材料、新设计和新制造技术、机械臂-作业对象-空间站多体系统动力学、真空-微重力-高低温-宇宙辐射特殊环境下机械臂运动系统的润滑技术等问题.带陪护功能的机器人需要研究在密闭、狭小、失重环境下,航天员生理、心理和行为的变化规律及其机器人构型、陪护效果和辅助作业的要求和解决方案,研究陪护需要的高级人工智能技术,从语音识别、表情识别到自然语义理解等交叉学科的问题.检测维护机器人的关键是发展高低温、空间辐射、真空及微重力下实现固体间的稳定接触技术、干黏附微纳米有序刚毛阵列的制造技术和基于干黏附的机器人设计和运动规划技术.     

“泰坦尼克”遗骸将变“水下博物馆”

沉船发现人提出一项大胆设想:利用可以遥控的水下机器人,在海底对“泰坦尼克”喷漆,将其变成一座“水下博物馆”,让游人通过水下遥控摄像机参观。     

宇宙动态

机器人太空手术机器人在太空中做手术将不再是科幻梦想,日前,美国斯坦福研究院国际公司在一架飞越墨西哥海湾上空10万m的美国宇航局C-9运输机上首次进行了零重力外科机器人手术。因为要快速而准确地进行开刀和伤口缝合,这项零重力手术因此而考虑到了人类和机器人外科医生的速度和精确度。由于重力场强度会出现动荡,斯坦福研究院开发的SRI机器人外科手术系统将帮助机器人外科大夫修复"环境错误",而真正的外科大夫则在地面上通过电信网络对多臂机器人外科大夫进行遥控。     

企鹅机器人

<正>对于研究野生企鹅的科学家来说,既能与研究对象近距离接触,而又不会给它们带来压力与不适,可是一个不小的挑战。为此,科学家发明了一个遥控机器人来观察和研究企鹅的生活,顺利解决了这一难题。起初,研究团队使用的遥控机器人是没有经过任何伪装的,所幸,企鹅群对这个移动方式、发声都很古怪的漫游机器人没有产生过多的压力反应,只有部分胆小的企鹅会对它有一些戒备。后来,科学家们又对机器人进行改进,把它变成     

非连续约束变结构机器人运动机构的仿生: 概念及模型

机器人的运动能力、效率和可靠性是衡量机器人品质的重要指标, 要进一步提高机器人的品质, 还有若干关键科学问题尚没有得到澄清和解决. 我们从仿生壁虎机器人运动协调的困惑中发现, 这类机器人的腿式运动机构为开环-闭环转变, 闭环状态下与接触体形成拟态构件长度也有变化的变结构机构, 开环到闭环转变中自由度和约束也呈现非连续变化. 提出了非连续约束的变结构运动机构的概念, 建立了非连续约束的表述方程, 这类机构的驱动和控制设计是机器人运动系统进一步提高性能和效率的关键之一. 借鉴生物脊椎-外周运动神经系统对运动的控制策略, 提出这类机构的运动控制和驱动策略, 并指出腿式机器人未来发展必须解决的若干关键问题.     

机器人化岩石研磨器的运动学分析

机器人化的采样工具是星球探测机器人的重要组成部分, 可用以发现其他星球上是否存在水、生命和资源. 要实现地质考察, 必须先清除星球岩石表面的尘埃和风化层; 机器人化岩石研磨器可用来代替地质学家的岩石锤, 执行地质考察的任务. 本文研制了一台三自由度的机器人化岩石研磨器的样机. 研磨系统采用行星传动, 具有双输入(旋转电机和绕转电机)和双输出(研磨轮和去屑刷). 研磨轮上有两颗研磨牙用以磨削岩石, 去屑刷用以清除研磨表面. 机器人化岩石研磨器的第三个电机用来实现研磨系统的进给. 对研磨系统的运动学进行了分析, 为了得到连续、光滑的被研磨面, 进一步对研磨轮的轨迹进行了分析和规划. 最后, 在石灰板上进行了研磨实验, 验证了机器人化岩石研磨器系统的基本功能和可行性.     

紊动与全紊动

本文对紊动现象的li-Yorke观念作某些讨论并提出全紊动的概念。本文所涉及的命题的证明细节将在别处发表。 1.自从紊动或混沌现象被发现以来,已有很多作者对这一重要现象作了研究,但是至今尚未形成一个统一的数学定义。目前常微系统和可微分自同胚都是以存在横截同宿点或Smale     

神秘莫测的“飞行机器人”——无人机速写

人们常常从电影中和电视上看到机器人,那些军用机器人几乎都像人一样,长着脑袋和手、脚。其实,军用机器人并非都是电影上的样子。无人驾驶飞机就是军用机器人的一种,所以无人驾驶飞机又叫“飞行机器人”。 无人驾驶飞机简称无人机,它是军用飞机大家庭中的一个很重要的成员。由于无人机的体积一般都比较小,又没有飞行人员,主要依靠机外的人员操纵,所以它常常给人一种神秘莫测的感觉。 无人机诞生于20世纪20年代,50年代以后有了较大的发展。开始的时候,无人机是作为靶机使用的,后来一些国家又研制了无人驾驶侦察机。 无人驾驶飞机主要由机体、动力系统、机载飞行控制系统、起飞和回收装置以及侦察、电子设备等组成。它的飞行方式主要有3种:有线控制、无线遥控和程序控制。 采用有线控制的方法比较简单,地面站的工作人员通过电缆或光缆将各种遥控信息传给无人机,操纵无人机进行飞行,无人机也通过电缆或光缆将信息传回地面。用这种方法飞行的无人机飞行距离不可能太远。     

聚光集热系统统一MCRT建模与聚光特性

针对太阳能热发电站中各种聚光集热系统及其光能聚集与光热转换复杂过程,提出了一种新的统一建模方法以及与其对应的自编程统一蒙特卡罗光线追迹(MCRT)计算方法.即根据系统组成特性与光子传播简化计算原则,将其细分为由不同数量表面组成的各个子系统层次,采用统一的4阶方程与层次/表面编号形式、表面特征与光学参数变量等建立统一的系统几何模型与光学模型,设计开发具有统一求解交点、统一光学事件判断与计算、统一计算考核等通用模块的统一MCRT计算方法与程序.在此基础上,将该统一MCRT建模方法与程序应用于3种典型聚光集热系统,计算考核结果表明,该方法与程序具有较好的通用性和较高的准确性,所获得聚光特性进一步或可有效用于指导各种太阳能聚光集热系统应用选型或设计计算.     

动物机器人:研究基础、关键技术及发展预测

动物机器人利用动物固有的感知、运动、能量供应和神经系统,通过神经信息干预,实现对生物运动行为的控制.这类特殊的机器人在运动稳定性、灵活性、环境适应性和自身运动能量供应等方面保持了天然的优势,具有重要的应用价值;同时,该研究涉及动物运动神经网络及外部调控信息与固有运动神经信息的交互作用机制等重大理论问题,是神经科学和机器人交互领域的重要研究方向.该研究高度融合了动物智能和机器智能,涉及动物行为学、神经科学、微机电技术、力学和通信技术等,是多学科交叉融合的前沿领域.本文回顾动物运动神经系统与运动行为调控之间的关系,系统梳理不同动物机器人的运动调控方法及系统构成,总结活动在水、陆、空不同空间中典型动物运动行为调控的研究进展,归纳分析动物机器人研究在运动调控方法、微电极植入、微刺激系统、通信导航和能量供应等研究中面临的关键问题,并预测未来的发展趋势.     

论顶入箱涵后背形式及其设计

箱涵在顶入法施工过程中,承受顶力的后背是施工组织设计中的重要部分。虽然是临时性结构,但对能否顺利进行施工有较大关系。文章从理论上分析了顶入箱涵后背形式及其设计计算。     

并联宏-微机器人系统的逆运动学模型

介绍了新一代大射电望远镜光机电一体化设计的改进方案,针对悬索粗调和Ｓｔｅｗａｒｔ平台精调组成的两级调节系统,提出了并联宏－微机器人系统的概念。根据天文观测的要求,建立了宏－微机器人系统的逆运动学模型,该模型是对馈源运动进行计算机控制的基础。     

在太空操控地面机器人

<正>据美国太空网报道,不久前,美国宇航员在国际空间站上首次进行了远程操控地面机器人的试验,尝试将这一技术应用在机器人探索月球、火星和小行星上的可行性。6月17日,通过视频实时传输,宇航员克里斯托弗·卡西迪在国际空间站上进行了"地面遥控机器人"的操作——指挥一个名为K10的四轮机器人开展地面勘探以及模拟部署天线。进一步地测试,将重点对天线的部署情况和人机交互过程进行检查。     

论顶入箱涵后背形式及其设计

箱涵在顶入法施工过程中,承受顶力的后背是施工组织设计中的重要部分.虽然是临时性结构,但对能否顺利进行施工有较大关系.文章从理论上分析了顶入箱涵后背形式及其设计计算.     

特奥蒂瓦坎之谜

<正>2014年10月底考古学家宣布,他们在墨西哥古城特奥蒂瓦坎的羽蛇神庙(也叫羽蛇神金字塔)地道中发现了5万件仪式用品,可能表明这条地道通往王室陵墓。此消息传出后引起考古学界关注,因为它可能意味着:特奥蒂瓦坎文明之谜的最终破解已为期不远。考古学家说,这条地道的入口于2011年首次被发现。由于考古学家和遥控机器人的联袂工作,地道里的奇异物品得以重见天光。遥控机器人携带着一部     

电磁直驱驾驶机器人模糊神经网络车速控制方法及试验验证

为了实现不同驾驶循环工况的精确车速跟踪,提出了一种电磁直驱驾驶机器人模糊神经网络车速控制方法.通过电磁直线作动器直接驱动油门机械腿、制动机械腿、离合器机械腿和换挡机械手.给出了电磁直驱驾驶机器人控制系统结构和协调运动控制模型.在此基础上,设计了电磁直驱驾驶机器人模糊神经网络车速控制模型,电磁直驱驾驶机器人油门、制动、离合器机械腿和换挡机械手的位移作为网络模型的输入,试验车辆的车速作为网络模型的输出.输入变量的隶属度函数个数都为3,隶属度函数的类型都采用广义钟形函数,网络训练算法选用反向传播算法和最小二乘法相结合的混合学习算法.本文提出的方法与其他控制方法和人类驾驶员的驾驶性能进行了对比分析,试验验证了提出方法的有效性.     

多维腕力传感器时域动态建模

多维腕力传感器是智能机器人中最重要的传感器之一,检测三维空间的力和力矩信息,使机器人准确无误地完成机械装配、精密磨削、轮廓跟踪等工作。腕力传感器应用于机器人力控制系统中,这要求它响应速度快、动态品质好。但目前,该传感器的动态性能难以满足机器人实时控制的要求,国内外在此方面的研究相当薄弱。通过分析与实验,本文认为在腕力传感器动态特性研究中存在三个关键问题:     

利用荷质比理论证明四种基本力统一于库仑力

科学家汤姆逊早就创立了荷质比理论,并由此发现了电子;牛顿早就创立了质量统一思想,并由此发现了万有引力定律。后人忽视了他们的理论和思想,在研究四种基本力的统一方面,一直束手无策。本文发展和充实了他们的理论和思想,研究并证明了任意电子、质子、中子、原子核、原子、分子、化合物、混合物、物体的荷质比都为常数。并由此证明四种基本力统一于库仑力。