蓝宝石飞秒激光直冲孔加工研究

中国现行粮食进口量的统计是不完整的。文章区分了粮食显性贸易和粮食隐性贸易,进而构造了粮食真实进口量的测算方法,并基于对粮食隐性进口量的估计,构建了中国粮食贸易平衡表,获得了中国粮食真实进口量及进口结构数据。研究发现:2000—2020年间,中国粮食真实进口规模为153412万吨,其中,粮食显性净进口126463万吨,占82.43%,粮食隐性净进口26949万吨,占17.57%。近年来,中国粮食真实进口规模不断扩大,并呈明显的隐性化趋势。中国粮食进口隐性化,在一定程度上掩盖了国内粮食自给率下降和确保粮食安全之间的矛盾。从口粮看,当前中国人的饭碗仍牢牢端在自己手中,但我国国内粮食市场紧平衡的压力越来越大,亟需切实可行之措施,确保国家粮食安全战略的实施。     

构建核安全命运共同体的几点思考

核安全命运共同体是中国在核安全领域提出的新理念。虽然实现这一理念面临诸多挑战,但是从共同体实践模式、国家合作、共同利益观和全球治理的角度来看,核安全命运共同体是具有可行性。打造核安全命运共同体,可通过以下途径实现：扩大国际合作范围,深化国际合作方式;强化国家责任,提高国际道德和共同体意识;积极推进核安全体系建设;培育核安全文化,增强核安全意识。     

铰接摆动式AGV结构设计及运动学分析

自动导引车AGV在行驶过程中驱动轮与地面的接触情况对其运动性能具有重要影响，为了保证AGV在复杂路面上行驶时具有足够的附着力和较好的稳定性，课题组设计了一种铰接摆动式AGV。课题组对AGV进行整体受力分析，建立了减震结构的受力模型，确定AGV在凹陷和凸起路面的减震弹簧刚度范围；运用ADAMS动力学仿真软件对AGV小车进行了运动仿真，在满负载和空负载2种情况下分析了弹簧刚度对运行稳定性的影响，选取了合适的弹簧刚度。仿真结果验证了该结构及模型的合理性。铰接摆动式结构的设计及优化可以提高AGV在地面的行驶性能。     

直书写打印的生鲜品质监测用温/湿度传感器

生鲜在运输和储存过程中有温度和湿度监测的需求，针对传统半导体传感器多感性、选择性差等缺点，课题组设计了一种基于石墨烯与氧化石墨烯（graphene oxide，GO）的温/湿度传感器，并采用直书写3D打印技术将其打印成型。对传感器在温/湿度变化环境下进行了性能研究和解耦分析。实验结果表明：石墨烯和氧化石墨烯分别对温度和湿度响应灵敏且互不干扰，并具有良好的稳定性和重复性，可以实现对运输及仓储环境中温度和湿度的实时、精准监控，降低生鲜的腐坏概率，保证产品质量。     

液体辅助氮化铝陶瓷飞秒激光直冲式盲孔加工

为探究采用液体辅助加工技术提高飞秒激光直冲式盲孔加工质量的可行性，课题组设计了一种液体辅助激光加工装置。选择纯水、质量分数为75%的乙醇溶液以及盐酸乙醇混合溶液作为辅助液体用于激光加工，在激光加工参数重复频率为0.3 MHz、单脉冲能量为20 μJ、脉冲数为250~20 000时，探究了不同液体辅助加工条件下盲孔尺寸和盲孔的孔口、侧壁形貌变化规律，并分析了相关形貌和缺陷的产生原因和机理。结果表明：在盐酸乙醇混合溶液中进行直冲式盲孔加工，加工出的盲孔孔形相对规整，孔口和侧壁的形貌质量较高。液体辅助激光加工是提高氮化铝陶瓷飞秒激光直冲式盲孔加工质量的一种有效方法。     

基于智能仓储的AGV道路识别系统

针对AGV在执行路径过程中出现位置错误或偏离道路的情况，课题组提出了一套利用激光雷达探测反光板的道路识别方案。介绍了基于智能仓储拓扑图的反光板布设方式；设计了基于数学几何知识的AGV动态识别位置信息的方案；设计了在不同地图属性条件下基于限幅或PID调节的道路修正的方案，防止AGV行进过程中偏离理想道路。应用结果表明：本设计具有较快的位置信息获取速度和错误位置信息处理能力；运行过程中能够较稳定地行走在规划路径中心位置，在阳光等干扰因素存在条件下依然可以保持优良的鲁棒性。该研究使用反光板能大幅提高激光雷达位置计算速度，在车身存在机械误差条件下，通过修正算法能够保证小车稳定行驶在道路的理想位置。     

基于改进遗传算法的柔性抛光工业机器人抛光时间优化

为实现抛光时间最优的目标，课题组对自主研发的柔性抛光工业机器人抛光轨迹进行了合理规划。从表壳的表耳处取得一系列工业机器人机械臂工作的位置点，通过求解逆运动学方程得到相应的关节位置，采用三次B样条曲线拟合的方法得到各关节的轨迹曲线；用B样条曲线的控制定点约束代替运动学约束，并基于改进的遗传算法，求解出时间最优的时间节点；在此基础上，规划得到满足时间最优的非线性轨迹曲线。研究表明：基于改进的遗传算法，能够很好地避免传统遗传算法的“退化”现象，更快地求得最优解，即抛光工业机器人的抛光工作时间达到最优。     

基于粒子群优化算法的上下料机械手加工空间优化

针对CNC车床上下料装置在狭小的加工空间进行自动上下料时可能出现的干涉和碰撞等情况，课题组通过粒子群算法(PSO)结合正逆运动学求解，对机械手的运动空间和各关节的运动变量进行优化设计。在已知加工起始点和终止点的情况下，在世界坐标系将各关节的移动量作为自变量，通过粒子群的不断迭代寻优，在设定的边界条件下得到优化结果，并结合蒙特卡洛法进行可视化。本研究能够直观得到机械手的最大移动空间，可将机械手在限制范围内的可移动空间最大化。     

多自由度弧面分度凸轮机构动力学研究

为解决对真实的弧面分度凸轮机构进行动力学响应分析困难的问题，课题组建立了11自由度等效动力学模型来模拟弧面分度凸轮机构的实际情况。推导出有11个等式的动力学方程组，线性化处理后，得到时变线性系统的微分方程组；应用威尔逊 θ法对变系数微分方程进行求解，得出机构的固有频率，并对转速区间进行划分；分析了不同转速下机构载荷盘角加速度的动力学响应。结果表明：随着输入轴转速的不断提高，载荷盘的角加速度响应的增长趋势趋于显著。     

基于大涡模拟的高速电梯轿厢气压变化规律

为解决高速电梯运行时因轿厢内气压快速变化而严重影响乘坐舒适性的问题，课题组研究了高速电梯轿厢气压变化规律,建立了基于大涡模拟的高速电梯轿厢气压方程，制定了高速电梯轿厢气压变化的多因素仿真分析流程，分析了高速电梯运行速度、加速度、提升高度、通风孔面积和有无导流罩等因素对轿厢气压变化的影响，最后以某公司的KLK2型高速电梯为例进行了测试验证。实验结果表明：提升高度是引起高速电梯轿厢内气压变化的主要原因，运行速度、加速度等对轿厢内气压变化也会产生一定的影响。课题组的研究为高速电梯轿厢气压补偿设计提供参考。