机器人足球比赛防守与进攻队形转换的研究

随着机器人足球的发展，机器人防守和进攻的队形对于比赛显得尤为重要。为了加强机器人足球比赛中的防守和进攻，文章通过分析足球在不同区域时防守队形的选择、防守与进攻的队形转换、以及在极端情况下剩余机器人的有效利用等几个问题，研究和设计机器人防守和进攻队形转换的算法和策略。机器人队形的选择采用人性化的方法，大大提高了队形的形成速度，在极端状态下也做出相应的策略来加强进攻。通过实验表明，该策略增加了防守和进攻的效率，提高了进球的几率。     

计算机串口与GSM手机通讯的研究与实现

文章对基于计算机串口的GSM短信通讯系统进行研究，实现在计算机上通过串口连接GSM模块并使用GSM网络与远端的手机进行通讯。设计中采用C#程序开发语言和运用计算机串口通讯技术，实现计算机通过串口对GSM模块（TC35）进行控制，并解决了PDU编码解码、AT指令控制TC35、以及软件界面的设计等问题，最终完成计算机终端实时与TC35模块通讯，实现短信息服务。研究表明，通过拓展计算机串口与GSM模块的应用可以建立各种远程控制，达到较好的远程控制效果。     

植物根-土复合体原位剪切试验装置的设计与分析

针对植物根-土复合体室内剪切试验时产生土体振动而导致试验精度不高的问题,在分析实际试验过程的基础上,提出了更接近实际剪切状况的野外现场原位试验方案,设计了一种植物根-土复合体原位剪切试验装置,采用电动拉杆带动专用卡具进行剪切,通过数据采集系统测出剪应力与剪切位移。制成的剪切试验装置主要由机架、固定卡具、拉拽机构和数据采集系统组成。受力分析及试验表明:该装置满足使用要求,为今后各类根-土复合体原位剪切试验装置的应用提供了参考。     

外力作用下4种植物根系易损部位的研究

[目的]为探讨根系在轴向拉力和径向折力下的易损部位。[方法]以3 4 a的柠条、沙柳、沙棘和白沙蒿为研究对象,采用TY8000伺服控制材料试验机测定4种植物侧根分支处和相邻直根的抗拉力与抗折力。[结果]表明:在1 4 mm根径范围内,4种植物侧根分支处和相邻直根的抗拉力、抗折力均与直径呈幂函数正相关,抗拉强度、抗折强度均与直径呈幂函数负相关;同径级时,每种植物单根的抗拉强度和抗折强度均表现为侧根分支处小于相邻直根,4种植物侧根分支处和相邻直根的抗拉强度为柠条((23.70±3.97)、(28.02±4.40)MPa)沙柳((14.86±1.28)、(20.33±1.76)MPa)沙棘((10.60±2.40)、(15.86±3.90)MPa)白沙蒿((5.07±1.25)、(8.80±1.74)MPa),侧根分支处和相邻直根的抗折强度为:柠条((33.66±7.74)、(47.06±4.41)MPa)沙柳((17.31±1.91)、(27.54±3.82)MPa)沙棘((3.97±1.23)、(8.75±1.70)MPa)白沙蒿((2.18±0.39)、(6.15±1.01)MPa)。[结论]无论受轴向拉力还是径向折力,4种植物根系易损部位均为侧根分支处。造成垂直根模型(WWM)和纤维束模型(FBM)预测根系固土能力偏高的补充原因为:(1)模型根系全部计入直根的抗拉力,忽略了侧根分支处,而侧根分支处是根系固土的薄弱点。(2)模型假设所有根系为轴向受拉的杆件。实际根土复合体发生剪切时,根可能承受轴向拉力,也可能承受径向折力。对于抗折强度小于抗拉强度的植物,模型必然高估根的实际固土能力。     

4种植物生长旺盛期根系易受损的外力类型研究

在植物生长旺盛期,采用材料试验机测定3~4年生柠条、沙柳、沙棘、白沙蒿在1~4mm径级范围内的侧根分支处、相邻上级直根的抗拉力与抗折力,研究4种植物根系易受损的外力类型。结果表明:同径级条件下,柠条和沙柳的侧根分支处、相邻直根均表现为抗拉力小于抗折力,而沙棘和白沙蒿侧根分支处和相邻直根均表现为抗拉力大于抗折力。侧根分支处抗拉强度和抗折强度分别为:柠条(23.70±3.97)(33.66±7.74)MPa,沙柳(14.86±1.28)(17.31±1.91)MPa,沙棘(10.61±2.40)(3.97±1.23)MPa,白沙蒿(5.07±1.25)(2.18±0.39)MPa;相邻直根的抗拉强度和抗折强度分别为:柠条(28.02±4.40)(47.06±4.41)MPa,沙柳(20.33±1.76)(27.54±3.82)MPa,沙棘(15.86±3.90)(8.75±1.71)MPa,白沙蒿(8.80±1.74)(6.15±1.01)MPa。在生长旺盛期,造成柠条和沙柳根系易损的外力类型为轴向拉力,造成沙棘和白沙蒿根系易损的外力类型为径向折力。同一径级下,4种植物根系的抗拉强度、抗折强度均为侧根分支处小于相邻上级直根。4种植物根系抗拉强度和抗折强度的种间差异均为柠条沙柳沙棘白沙蒿。在4种植物根系固土作用中,1~1.5mm范围内的细根起主导作用。     

加载速度及含水率对四种植物直根抗折强度的影响

以3~4年生柠条、沙柳、沙棘、白沙蒿为研究对象,采用TY8000系列伺服控制材料试验机,研究加载速度及土壤含水率对直根抗折强度的影响。结果表明:4种植物直根的抗折强度与加载速度呈正相关,1.5~2.0mm及3.0~3.5mm 2个径级的直根在承受瞬时折断力(加载速度500mm/min和860mm/min)时的抗折强度显著高于相同径级的根在缓慢折断力(加载速度10mm/min)时的抗折强度,其中加载速度500mm/min时2个径级直根抗折强度为柠条((58.30±7.45)MPa,(49.21±3.45)MPa)沙柳((23.21±1.88)MPa,(19.12±2.95)MPa)沙棘((7.79±1.06)MPa,(6.61±1.05)MPa)白沙蒿((5.51±0.66)MPa,(4.43±0.38)MPa),相同径级的根在缓慢折断力时的抗折强度分别为上述强度的87.1%、83.7%,82.8%、86.8%,79.2%、81.8%,90.0%、73.6%。4种植物直根抗折强度随着土壤和根系含水率的增加呈减小趋势,2.0~2.5mm的直根在土壤干旱(含水率为0.0%)时的抗折强度为柠条((60.05±7.00)MPa)沙柳((25.99±2.88)MPa)沙棘((8.52±1.17)MPa)白沙蒿((5.85±0.63)MPa),在土壤含水率饱和(含水率为25.6%)时的抗折强度分别为上述强度79.1%、73.0%、74.3%、65.1%。