Abstract ：

基于常规钻井和冲击钻井工程应用实际,考虑岩石动力学材料参数及本构模型,建立了聚晶金刚石复合片(PDC)钻头切削齿破岩数值模型,对比分析了不同冲击钻井方式下PDC切削齿侵彻深度、损伤区域、岩屑颗粒大小以及破岩体积.研究结果表明:数值模拟结果与室内单齿切削物理实验模型相比,岩石切削形态上具有较好的一致性.旋冲钻井、扭冲钻井和复合冲击钻井相比常规钻井的单齿侵彻深度分别提升了19.8％、6.6％、26.9％,复合冲击钻井在机械钻速提升方面效果最明显.冲击钻井过程中存在轴向冲击载荷时(如复合冲击钻井或旋冲钻井)会导致切削面以下岩石产生较为明显破损,有利于钻齿转过360°后的"二次切削",但容易产生较大尺寸的岩屑颗粒,需要优化钻井液参数以保持井眼清洁.扭冲钻井钻齿侵彻深度的波动幅度较小,表明该方式有利于降低钻头粘滑风险,且产生的岩屑颗粒较小、利于井筒清洁.研究结果对于选择不同冲击类型钻具和优化钻具参数具有重要的借鉴意义.

Keyword ：

复合冲击 破岩机制 岩石动力学 数值模拟

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

RLC电路谐振实验是高等院校工科专业和物理专业学生的必修实验项目之一,在教学和实际应用中具有重要地位.同时,基于LabVIEW虚拟仪器平台,将虚拟仪器技术与传统实验结合,也是物理实验发展的重要方向之一.本文用虚拟仪器技术研究了 RLC电路特性,搭建出虚拟仪器测试平台,完成了对RLC电路的幅频特性测试,研究了 RLC电路幅频特性和谐振现象.虚拟实验与传统实验结合,让学生直观地感受到了新技术实验的先进性和便捷性,提高了实验效率,为学生的思维模式培养开创了一个新的局面.

Keyword ：

虚拟仪器技术 RLC电路 幅频特性

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

黏滞系数是描述液体内摩擦性质的一个重要物理量,在工业、农业以及医学方面有着重要的应用.在黏滞系数的诸多测量方法中,传统的落球法现象直观,被广泛应用于大学物理实验.然而,目前落球法常用的秒表计时或光电门计时都会代来很大的不确定度.对此,我们提出了全新的测量理念——低速摄影法.与传统光电法以及CCD法不同,我们放慢视角,设置较长的曝光时间,用每张图片记录下小球"单位时间"下落轨迹.基于轨迹长度以及曝光时间等参数,可以直接算得小球匀速下落速度,进而求得黏滞系数,具有响应快、精度高、装置简的优势.进一步的,基于低速摄影法,实验观测到高速下落的小球受涡流、压阻作用而旋转、偏离竖直线的现象,并结合数据与模型探讨了其对结果的影响.分析表明,落球法测量黏滞系数实验中可通过小球密度和半径的调节来控制落球速度,有效避免涡旋和压阻带来的误差.

Keyword ：

落球法 摄影法 黏滞系数 像素 曝光时间

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

针对融合视觉信息的仿鼠脑海马模型闭环检测精度较低、地图构建不准确的问题,文中提出基于卷积神经网络的仿鼠脑海马结构认知地图构建方法.利用改进的卷积神经网络模型提取视觉输入特征,融合空间细胞计算模型得到位置信息,并构建认知地图.基于汉明距离计算视觉信息与视图库中图像的相似度,实现对复杂动态环境中熟悉场景的识别,完成机器人在环境中的定位及位置纠正.仿真与物理实验验证文中方法的有效性与鲁棒性.

Keyword ：

位置细胞 卷积神经网络(CNN) 网格细胞 认知地图 海马体

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

1 物理教学中科学探究的本质内涵 物理学基于观察与实验,引导学生经历科学探究过程,体会科学研究方法,养成科学思维习惯,增强创新意识和实践能力,形成科学态度、科学世界观和正确的价值观. "科学探究能力"是指基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并做出解释,以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力 .

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

利用非平衡电桥法设计热敏电阻温度计是很适合于培养学生创新能力的物理类设计性实验.本文从理论分析了电路中的参数对温度计的温度特性的影响,研究发现,当选择R1=R2,不仅电路简单,当其阻值选择热敏电阻所处的低温点阻值和高温点阻值的平均值附近时,在测温范围为20～80℃时,其电桥的输出电流与温度的线性较好,并利用实验对其进行了验证.

Keyword ：

温度计 热敏电阻 非平衡电桥 物理实验

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

针对动态曝光单目视觉惯导系统时间戳不同步的问题,提出了一种时间戳延迟估计方法.首先,分析传感器曝光时间、内部数据处理、滤波和数据传输等不同因素产生的时间延迟,并在此基础上建立动态曝光时间戳延迟模型;其次,基于B-样条曲线拟合和互相关方法得到延迟时间的粗略估计,然后使用非线性优化方法对构造的目标函数进行优化以得到不同曝光时间对应的时间戳延迟精确估计;最后,基于最小二乘方法,使用所建立的延迟模型对上一步的延迟估计结果进行拟合得到模型的参数估计.实际物理实验结果表明,所提出的动态曝光时间戳延迟模型与实际物理硬件延迟特性相符,并且通过所提出模型对时间戳延迟进行估计和补偿后可以提高视觉惯性里程计的估计精...

Keyword ：

传感器融合 同时定位与地图构建 时间延迟估计 机器视觉 视觉惯导系统 视觉惯性里程计

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

针对动态曝光单目视觉惯导系统时间戳不同步的问题,提出了一种时间戳延迟估计方法. 首先,分析传感器曝光时间、内部数据处理、滤波和数据传输等不同因素产生的时间延迟,并在此基础上建立动态曝光时间戳延迟模型;其次,基于B-样条曲线拟合和互相关方法得到延迟时间的粗略估计,然后使用非线性优化方法对构造的目标函数进行优化以得到不同曝光时间对应的时间戳延迟精确估计;最后,基于最小二乘方法,使用所建立的延迟模型对上一步的延迟估计结果进行拟合得到模型的参数估计. 实际物理实验结果表明,所提出的动态曝光时间戳延迟模型与实际物理硬件延迟特性相符,并且通过所提出模型对时间戳延迟进行估计和补偿后可以提高视觉惯性里程计的估计精度,从而为基于视觉的定位、建图、导航及路径规划提供更精确的数据支持.

Keyword ：

机器视觉 同时定位与地图构建 时间延迟估计 传感器融合 视觉惯导系统 视觉惯性里程计

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

本发明公开了基于UGO Fusion的移动机器人定位方法。为方便起见以下简称该算法为UGO Fusion定位算法。该算法基于扩展卡尔曼滤波(Extend Kalman Filter, EKF)。解决了单一定位算法精度不高，单一UWB定位算法无法准确的估计机器人朝向问题。该算法包括室内超宽带定位系统搭建模块、基于飞行时间测距模块、三边定位模块、移动机器人建立模型模块、超宽带、陀螺仪、里程计数据融合模块。物理实验结果表明，应用本发明提出的UGO Fusion定位算法有效提高了移动机器人的定位精度，同时得到移动机器人准确的偏航角。可为移动机器人的自主导航提供精确的位姿。

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。

Abstract ：

海马结构空间细胞的放电活动被认为能够形成对环境内在地图的表达,即所谓的认知地图.先前的仿生环境认知地图构建方法(例如RatSLAM) 以及传统的SLAM 方法均缺乏足够的生理学依据,不能准确地体现出生物在导航中的生理学现象和认知功能实现过程.本文模仿海马结构空间细胞的认知机理提出了一种构建精确的环境认知地图的方法,其特点在于通过构建统一的空间细胞吸引子计算模型对自运动线索进行路径积分;网格细胞和位置细胞对环境的表达来源于条纹细胞的前向驱动作用;通过环境的颜色深度图像进行闭环检测,对空间细胞路径积分进行误差修正,最终生成精确的环境认知地图.该认知地图是一种拓扑度量地图,包含了环境特征点坐标、视觉线索以及特定位点的拓扑关系.本文通过仿真实验和机器人平台物理实验验证了方法的有效性,研究成果为仿海马认知机理的机器人导航方法研究奠定了基础.

Keyword ：

空间细胞 闭环检测 认知地图 条纹细胞 海马结构

Cite：

Copy from the list or Export to your reference management。