Earthshaker: A mobile rescue robot for emergencies and disasters through teleoperation and autonomous navigation

To deal with emergencies and disasters without rescue workers being exposed to dangerous environments, this paper presents a mobile rescue robot, Earthshaker. As a combination of a tracked chassis and a six-degree-of-freedom robotic arm, as well as miscellaneous sensors and controllers, Earthshaker is capable of traversing diverse terrains and fulfilling dexterous manipulation. Specifically, Earthshaker has a unique swing arm—dozer blade structure that can help clear up cumbersome obstacles and stabilize the robot on stairs, a multimodal teleoperation system that can adapt to different transmission conditions, a depth camera-aided robotic arm and gripper that can realize semiautonomous manipulation and a LiDAR aided base that can achieve autonomous navigation in unknown areas. It was these special systems that supported Earthshaker to win the first Advanced Technology & Engineering Challenge (A-TEC) championships, standing out of 40 robots from the world and showing the efficacy of system integration and the advanced control philosophy behind it.     

鄂尔多斯盆地长7储层致密油水平井CO2补充能量与吞吐参数优化

长7储层是鄂尔多斯盆地主要的致密区块,近一半的致密油分布其中。针对长7储层开采渗透率低、开采难度大、依靠弹性开采产能较低、能量衰竭较快等问题,通过数值模拟的方法,构建水平井分段压裂数值模拟模型,首先对比不同吞吐方式对油田产能的影响,优选出CO₂吞吐为首选的补充能量方式。其次对井网形式、井网参数及吞吐参数进行优化研究。最终优选出合适的吞吐方案,达到提高生产效率的目的。结果表明,该储层的最优注采吞吐参数为：周期注入量为2 673 t、注入压力为21 MPa、注入速度为90 t/d、焖井时间为10 d。研究对鄂尔多斯盆地长7储层提高采收率具有一定的参考意义。     

基于改进断裂点理论的机场吸引范围界定

合理界定机场吸引范围,是构建坚固民航运输网络的关键环节。现有的机场吸引范围界定方法,很少考虑与其衔接的地面交通网络,以及旅客出行偏好的影响。为提高机场吸引范围的实用性,本文以城市断裂点理论为基础,对其中的重要参数予以改进。首先,以综合交通运输为背景,指出发达的公路和铁路运输网络对民用机场具有很大的竞争与促进作用,并提出以地面交通出行时间为量化标准的吸引范围界定方法。然后,为分析旅客出行偏好的行为机理,针对于与机场衔接的地面交通网络来建立离散选择模型。其次,将研究区域的机场所在城市看作是一个整体,运用专家评价法和熵权法综合确定机场的吸引规模,并通过机场吞吐量与城市对外出行总量针对机场规模进行修正。最后,通过算例验证改进模型的实际可操作性,为确定多机场系统吸引范围界定提供新的思路和方法。     

地面突风对通航飞行器的影响及数值模拟研究

突风一直以来都是危及飞行安全的重要气象要素之一,造成国民经济和人民生命财产的损失。利用常规观测资料、ADWR-X多普勒气象雷达资料和ERA5逐小时再分析资料,对四川盆地西部一次爆发性大风过程中风场的精细化特征、成因及对飞行的影响进行诊断和模拟研究,结果表明：此次大风过程风速增长快,爆发性强。地面风速自午后开始出现4次波动,且每一次波动期间风速峰值呈增加趋势,时间呈缩短趋势。由于第4次波动风速呈爆发性增加,最大瞬时风达到了16.1 m/s,地面风速脉动值超过5 m/s,致使跑道区域内流场的不稳定性增加,起降跑道侧风值超过了中小型飞行器的起降标准。高空动量下传对本次大风过程中风速的爆发性增加起主导作用。中层强偏南气流与低层偏北急流配和,中层辐合以及低层辐散下沉的垂直结构使得低层下沉气流异常强劲,将900～850 hPa的大风核快速向地面传导。通过天气研究与预报(weather research and forecasting, WRF)模式四重嵌套对本次过程进行模拟,表明WRF对盆地西部冷空气补充南下引起的在风速演变趋势、风速最大值和大风影响时段的风向有较好的模拟能力,对飞行起飞和着陆有一...     

基于差异化绿色电力交易需求的省级绿色电力市场绩效评价

绿色电力作为环境友好型能源在近年来得到了广泛的应用,为探索省级电力市场绿色电力交易成效,首先通过梳理国外绿色电力市场机制和交易组织情况,并对比分析国内国网区域和南网区域的绿色电力交易现状,总结出国内各网省绿色电力交易的开展情况和规则特点。然后从分布式绿色电力参与市场交易、绿色电力偏差调整和绿色电力曲线形成三个方面,进行了差异化绿色电力交易需求分析与实践探索。最后针对性构建省级绿色电力交易的绩效评价指标体系,并进行实例分析,为省级电力市场绿色电力交易方法和市场评价提供参考方案。     

大剂量多孔无针注射器结构优化

针对目前单孔无针注射器单次注射剂量小、需要多次重复注射的缺陷,提出一种大剂量多孔无针注射器.应用ANSYS Workbench仿真平台对多孔无针注射器的注射流场进行分析,发现多孔无针注射器的工作压力不低于13 MPa;并通过流固耦合分析,得到多孔无针注射器不同直径的应力变化规律,且拟合了不同压力下许用应力与最小安瓿直径之间的关系多项式.根据仿真结果设计正交试验对多孔无针注射器收缩段进行结构优化,得到优化方案：20°收缩角、1.4的长径比、2 mm的分布圆直径、4.05 mm的收缩段长度和0.165 mm的微孔直径.且通过安瓿的应力分析,验证了优化方案满足材料的力学性能要求.优化结果表明,该注射器具有比传统单孔注射器更大的注射剂量,可达5 mL,注射速度高达150 m/s以上,能击穿皮肤,同时又不致造成过多损伤.试验及动力学分析进一步验证了优化方案的可行性.     

高师地理系教学改革探讨

本文确认学校中的基本矛盾是教育对象和对他们的培养目标之间的矛盾,分析矛盾双方在现阶段的特征,结合地理学的科学体系与发展趋势,提出了在高师地理系实行“3+1”学制改革的设想.分析了实施这一学制改革构想的可能性与面临的主要困难.     

系统方法与教学方法——谈化学平衡教学系统纲要

本文论述了用系统方法的逻辑程序“综合——分析——综合”指导大学化学教学改革的重要性,并以《物理化学》课中的“化学平衡”这一单元的教学为例,来探讨系统方法在教学改革中的运用。     

用最小均方误差对数短时谱幅值估计法增强语音信号

本文主要研究语音增强系统在短时频域内,以对数最小均方误差作为语音幅值估计的准则.对含噪语音进行消噪处理。首先推导了公式,并从理论上作了分析研究.在此基础上作了大量实验,与类似的最小均方误差短时谱幅值估计法(MMSE STSA)作了性能比较.实验结果表明,由MMSE LOG-STSA增强方法得到的语音输出的质量优于由MMSA STSA方法得到的质量.语音的失真度和清晰度均有显著改善,同时大大降低了语音中的“音乐噪声”.     

悬浮预热器中的换热分析

本文通过分析悬浮预热器的传热机理,讨论了颗粒的加速过程和换热时间对分散和换热的影响,论述了分散不良引起的“准短路”对分散、换热及能量损失的影响,并指出可以通过温熵图计算不可逆损失。