A SIMPLE METHOD FOR PREDICTION OF GAS-PERMEABILITY OF POLYMERS FROM THEIR MOLECULAR-STRUCTURE

A method for the prediction of gas permeabilities (P) through polymers from their chemical structure has been developed on the basis of the ratio of molar free volume to molar cohesive energy, V(f)/E(coh). The permeation of small gas molecules through polymer membranes is dependent on the chain packing density measured by V(f) and segmental motion of polymer chains measured by E(coh). But no simple relationship between P and V(f) or E(coh) alone was found. The permeability data of more than 60 polymers covering 7 orders of magnitude for six gases have been treated with linear regression analysis. All plots of log P vs. V(f)/E(coh) gave good straight lines. It is also found that a linear relationship holds when plotting both the intercepts and slopes of log P vs. V(f)/E(coh) lines against square of the diameters of gas molecules. Therefore, the permeabilities of all the non-swelling gases through a great variety of polymers can be estimated using two correlations above. Moreover, this method is more accurate than others in the literature and may found useful for the selection of gas separation or barrier membrane materials.

Seismic profiles across the middle Tan-Lu fault zone in Laizhou Bay, Bohai Sea, eastern China

The stratigraphic architecture, structure and Cenozoic tectonic evolution of the Tan-Lu fault zone in Laizhou Bay, eastern China, are analyzed based on interpretations of 31 new 2D seismic lines across Laizhou Bay. Cenozoic strata in the study area are divided into two layers separated by a prominent and widespread unconformity. The upper sedimentary layer is made up of Neogene and Quaternary fluvial and marine sediments, while the lower layer consists of Paleogene lacustrine and fluvial facies. In terms of tectonics, the sediments beneath the unconformity can be divided into four main structural units: the west depression, central uplift, east depression and Ludong uplift. The two branches of the middle Tan-Lu fault zone differ in their geometry and offset: the east branch fault is a steeply dipping S-shaped strike-slip fault that cuts acoustic basement at depths greater than 8 km, whereas the west branch fault is a relatively shallow normal fault. The Tan-Lu fault zone is the key fault in the study area, having controlled its Cenozoic evolution. Based on balanced cross-sections constructed along transverse seismic line 99.8 and longitudinal seismic line 699.0, the Cenozoic evolution of the middle Tan-Lu fault zone is divided into three stages: Paleocene-Eocene transtension, Oligocene-Early Miocene transpression and Middle Miocene to present-day stable subsidence. The reasons for the contrasting tectonic features of the two branch faults and the timing of the change from transtension to transpression are discussed. Crown Copyright (C) 2008 Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Lack of altitudinal trends in phytochemical constituents of Swertia franchetiana (Gentianaceae)

Diverse biological characters commonly vary with altitude in species that have a wide altitudinal distribution, partly at least as a result of adaptation to differences in aridity, but whether such variation exists for phytochemical constituents remains unknown. Therefore, levels of seven important phytochemical constituents of Swertia franchetiana (swertiamarin, oleanolic acid, swertisin, mangiferin, 1,5,8-trihydroxy-3-methoxyxanthone, 1,8-dihydroxy-3,7-dimethoxyxanthone and 1,8-dihydroxy-3,5-dimethoxyxanthone) were studied and statistically compared, using materials collected from sites ranging from 2200 to 3960 m in altitude. Swertiamarin was the most abundant in all samples, then mangiferin, oleanolic acid and the other three xanthones. Throughout the distributional range of this species, no altitudinal trend was detected for other constituents except 1,8-dihydroxy-3,7-dimethoxyxanthone, which showed a negative correlation with altitude. However, the concentration of 1, 8-dihydroxy-3,7-dimethoxyxanthone and mangiferin showed a significantly latitudinal and longitudinal correlation. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

一种可变形移动机器人协同构形变换方法

提出了一种可变形移动机器人AMOEBA-I的协同构形变换方法,建立了机器人系统的数学模型,对各个模块之间的协同变换及运动特性进行了分析.研究了机器人3个模块在协同变换过程中的电流变化情况,实现了3种特殊构形之间的变换.通过理论分析和实验比较了协同构形变换方法的特点,实验验证了在多种地面条件下机器人协同构形变换方法的有效性.

三维蛇形机器人巡视者Ⅱ的开发

蛇形机器人具有比传统移动机器人更强的运动能力,为实现机器人的三维运动而开发的蛇形机器人巡视者II是一个具有强驱动力和高机动性的三维蛇形机器人。它由具有3自由度的模块化单元组成,该单元具有俯仰、偏航和回转3自由度,单元的俯仰和偏航运动是通过由3个伞齿轮组成的差速机构耦合驱动。该单元的圆柱形外壳周围安装有一系列的被动轮来增加机器人运动灵活性。对蛇形机器人模块单元的自由度作了详细分析,并基于机器人的运动机动性设计三维蛇形机器人的单元结构。给出蛇形机器人的控制系统结构,并对耦合变量进行解耦。将蛇形机器人的蜿蜒运动和扭转运动两种基本步伐应用到巡视者II上,试验结果证明了该三维蛇形机器人具有很强的机动性和运动能力。

一种新型爬壁机器人机构及运动学研究

提出了一种新型爬壁机器人机构,介绍了机构的构型及结构特点,推导了运动学正、逆解方程式,规划了直线行走、平面旋转及交叉面跨越三种运动模式.机构构型及运动模式的分析表明,该机构具有体积小、运动特性较好的特点.仿真结果证明,该机器人在运动过程中所需吸附力矩较小且占据的空间较少.

可重构机器人体系结构及模块化控制系统的实现

本文提出了一种适用于新型可重构星球机器人的模块化控制系统,根据机构和运动特性,基于CAN总线和分布式控制器技术,将系统结构和功能分解成不同模块由各自的控制器独立执行,建立具有任务层和运动层的分层次控制结构,实现了组合式规划、分布式控制的混合式控制方法。本文设计了两种不同的控制器,并采用PPG脉冲宽度调节方法实现了对在机器人上使用的R/C电机的标定和控制。通过在子机器人原理样机上进行实验,验证了这套控制系统和控制体系结构的可行性。

动态未知环境下基于相对坐标系的移动机器人实时运动规划

提出了一种简单、新颖的在动态未知环境下的移动机器人运动规划方法．此方法基于相对坐标系，通过传感器信息实时调整机器人的行为来实现规划．在规划过程中，机器人有两种行为：向目标运动和避碰，且避碰行为具有优先权．机器人两种行为的切换是基于加速度空问的，首先解决的是避碰问题，而向目标运动是作为避碰的反问题来考虑的．仿真研究验证了此规划方法的有效性。

蛇形机器人的转弯和侧移运动研究

介绍了沈阳自动化研究所研制的蛇形机器人机械结构和控制结构。在分析蛇形曲线的基础上,提出幅值调整法、相位调整法和侧移调整法三种新方法,来处理蛇形机器人侧向滑动带来的方位偏转和完成蛇形机器人自主转弯控制,并给出几种方法的量化关系,建立动力学仿真模型进行了运动仿真。幅值调整法虽然使蛇形机器人转弯角度受到限制但却保证了运动的连续性和稳定性。相位调整法能够使蛇形机器人准确地完成转弯运动。侧移调整法能够实现蛇形机器人前进过程中的侧向位置调整,同时保证运动方向的准确性。将上述方法应用到蛇形机器人的控制中,用仿真和试验验证了以上方法的有效性。

基于输入和机械手扰动补偿的水下机器人控制实验研究

以搭建的自治水下机器人-机械手系统为对象,通过水池实验分析了载体分系统的响应特性。针对传统的反馈控制在载体控制中的不足,将输入补偿项和机械手扰动补偿项作为载体控制的前馈项,设计了水下机器人复合校正控制器。水池实验验证了方法的可行性和有效性。

水下滑翔机器人系统研究

水下滑翔机器人是一种新型的水下机器人,可以作为水下监测平台用于大范围、长时间的大尺度海洋环境监测作业。文中调查了水下滑翔机器人的国内外发展现状,分析了其可能的应用领域。详细介绍了中国科学院沈阳自动化研究所开发的水下滑翔机器人系统,包括载体外形优化设计、载体结构设计和控制系统设计。分析了水下滑翔机器人定常滑翔运动和空间螺旋会转运动的运动性能。

载人潜器半物理虚拟仿真系统及其性能分析

为了缩短深海载人潜器控制系统的开发周期,测试系统性能,根据载人潜器的自身特点,构建和实现了载人潜器所有传感器、执行器设备模拟,以及潜器在海底实景的运动状态的半物理虚拟仿真系统。首先,以仿真系统的硬件架构和数据流程为基础,重点介绍了潜器设备模拟的软件体系结构;其次,在仿真平台上测试了各种网络数据的传输延迟,分析了其整体性能;最后,得出了潜器控制器设计的时间约束。现阶段整个系统已经开发成功,并投入运行到潜器控制系统的安装调试中。

载人潜水器及其运动控制

介绍了载人潜水器的构成及推进器的布置,在此基础上导出了载人潜水器的推力分配方程。阐述了载人潜水器的运动控制。最后,将运动控制系统在载人潜水器半物理仿真平台上进行了验证,运动控制效果良好。

小襟翼对自治式水下机器人潜浮运动的影响

无动力大纵倾角的下潜和上浮方式对自治式水下机器人具有很大的意义．但是这种潜浮方式却无法满足自治式水下机器人潜浮位置范围及航向控制的要求．采用在稳定翼上加装小襟翼的方法，即可以解决这一难题．本文介绍了小襟翼对自治式水下机器人无动力潜浮运动轨迹的影响，并通过自治式水下机器人的运动方程，结合“ＣＲ－０１”６０００ｍ自治式水下机器人的深海试验结果，对这一影响作了定性地分析．为通过试验找出最佳小襟翼提供了理论基础

遥控作业移动机器人环境建模方法研究

本文介绍了用于遥控机器人作业虚拟环境生成的建模方法．重点研究了基于人机交互的双目立体视觉和多视点建模方法，以克服视觉自动建模方法计算复杂、鲁棒性差的缺点．给出了环境建模的实验系统和实验结果。