管道封堵机器人锚定装置设计与分析

设计了一种电机驱动斜块式锚定装置,研究管道封堵机器人在小管径、低压力油气运输管道维抢修作业时的管道内卡紧能力.理论分析锚定齿模型,研究推力角与锚定深度及驱动力的关系;仿真分析锚定齿与管道内壁接触应力关系,验证理论研究的正确性;分析锚定齿齿尖钝化圆角对锚定深度的影响,得出径向载荷与锚定齿压入管道内壁深度的关系;搭建锚定深度测试装置与锚定装置实物样机,进行锚定深度对比试验及锚定性能测试.结果表明:设计的锚定装置实测压入深度与仿真结果基本相符,锚定安全可靠,安全系数可以达到额定压强的1.4倍.     

决策判断中的认知偏差——锚定效应

自Kahneman提出启发式偏向以来，锚定效应作为一种典型的启发式偏向，已被研究者在不同领域判断与决策研究中得到广泛验证，本文首先阐述了锚定效应的相关概念和大量研究的验证，其次对其研究范式和心理机制进行了深入的探讨，最后提出了对目前研究不足的思考和研究发展方向，以期能对锚定效应有更深的了解和认识。     

基于双目视觉的掘进机器人定位定向方法研究

随着煤矿采掘装备智能化需求日益迫切,煤矿掘进装备机器人化关键技术成为重要研究内容,确保掘进机器人的高精度定位定向是实现掘进机器人高效自主运行的重要基础,然而,受到掘进作业空间地质条件复杂、作业环境恶劣等因素影响,使得掘进机器人精确定位定向较为困难。基于双目视觉感知技术的掘进机器人定位定向方法,通过双目视觉传感器获取巷道空间环境特征,基于最大类间方差法建立巷道空间环境图像特征分割处理模型;分析巷道空间图像特征,构建掘进机器人及巷道空间环境特征识别模型;基于巷道空间环境图像识别信息,建立掘进机器人与巷道空间之间的坐标关系模型,推导并解算出掘进机器人在巷道空间中的位姿信息。经过仿真及实验验证表明,在实验室模拟巷道空间环境中,解算出的掘进机器人定位定向参数精度较好,算法误差较小,空间定位定向模型合理,仿真计算可靠,提高了掘进机器人对巷道空间环境信息的获取与特征识别能力,为掘进机器人的定位定向技术提供理论基础。     

锚的意义对司法决策中锚定效应的影响

采用锚定效应的语意启动范式，探究精神损害抚慰金额的司法决策下锚的意义对锚定效应的影响，研究要求被试作为模拟法官对一项案件的精神赔偿抚慰金额给出判决，并采用2(锚的大小：高锚、低锚)×2(锚的意义：有意义锚、无意义锚)的两因素被试间设计，结果发现：(1)高锚条件下精神损害赔偿金额显著高于低锚条件；(2)在有意义条件下的锚定估计差距值显著低于无意义条件；(3)有意义的高锚比无意义的高锚的锚定估计差距值显著降低，但有意义的低锚与无意义的低锚的锚定估计差距值差异不具有统计学意义.结果表明在精神损害抚慰金额的决策中出现了锚定效应，并且锚的意义对锚定效应起到增强作用，即有意义条件使高锚和低锚下决策金额更接近锚点.     

煤矿巷道智能掘进机器人系统关键技术研究

按照国家"加快煤矿智能化发展"的战略部署,贯彻"采掘并重,掘进先行"方针,针对煤矿巷道掘进存在地质条件复杂、工艺装备落后、作业人员偏多、操作环境恶劣、安全风险严竣、采快掘慢失衡等问题,深入总结分析国内外煤矿巷道智能掘进技术的研究动态,指出存在的不足和亟待解决的问题。针对煤矿复杂地质条件下的巷道掘进难题,研发了一种全新的集截割、临时支护、钻锚和锚网运输等并行智能协同的煤矿巷道掘进机器人系统。通过研究进展分析、理论方法探索以及研发实践,提出构建煤矿巷道智能掘进机器人系统的3大关键技术问题及其研究内涵,创建解决关键技术问题的研究体系架构:煤矿巷道掘进机器人系统建模与围岩耦合机理;煤矿巷道掘进机器人系统智能协同控制技术,提出数字孪生驱动的虚拟现实远程智能控制方法;煤矿巷道快速掘进机器人系统精确定位定向和定形技术,提出机器人系统全局和局部精准定位定向及断面截割精准定形控制方法。破解复杂地质条件下的煤矿巷道智能掘进机器人系统关键技术难题,对于研发高质量、高可靠、高效率、高智能的煤矿巷道智能掘进机器人系统,从根本上改善掘进工作面环境,解放生产力,全面提高煤矿巷道掘进效率和质量。     

向列相液晶界面锚定能公式的比较分析

向列相液晶是各种液晶中最重要的一种,在液晶显示中得到了广泛应用.通过对其一维锚定能不同公式的比较分析指出了修正后的RP公式被普遍接受的原因;对目前已提出的二维锚定的四种锚定能公式进行了比较分析并指出,Zhao等人利用球谐函数展开的方式得到的表达式是较符合物理实际的公式;且在二维情况下的锚定能表达式中,出现球谐函数Ym(θ,φ)也是必然的.     

论锚定板挡土墙的港口码头施工工艺

针对锚定板挡土墙在港口码头中的施工工艺,分别从施工组织、机具设备、构件预制、填土工艺、构件安装、施工位移监测等方面进行了研究。     

球形机器人水下系泊状态水流干扰运动分析

为了使球形机器人能在复杂水域安全工作和利用能量,对其锚定状态下受水流干扰的运动规律进行分析.首先针对机器人的形体结构特点,应用线性波理论和Morision方程对流体载荷进行描述,并以机器人锚定系统方程为基础,引入波浪水动力、重摆扰动力和绳索弹性力项,建立了球形水下机器人锚定状态波流联合激励的动力学模型.然后在搭建的虚拟仿真验证系统中对机器人的位移、绳索拉力和重摆摆角进行仿真和验证,总结出绳索锚定角和拉力随流速增加呈非线性变化规律及机器人在波浪幅值影响下的波动特性,结合绳索张紧和松弛状态交替现象分析绳索拉力和重摆摆角异常波动原因.研究结果为球形机器人对流体波浪能的吸收和转化提供理论基础.     

车用天然气储罐脱附放气过程热力特性分析

车用吸附天然气储罐在脱附放气过程中产生的热效应,严重影响了储罐的脱附效率和汽车行驶速度.建立了天然气、活性炭吸附剂和天然气储罐的热质交换模型,模拟计算了脱附过程中储罐内温度、压力和脱附量的变化,分析了温度、压力等热力参数对脱附速度和脱附量的影响.计算结果表明:储罐的自然脱附过程是吸热过程,在脱附过程中,储罐内的平均温度由293.15K降到了250.46K;储罐中心处温降最大,由293.15K降至244K,降幅达到了49.15K;自然对流下的脱附效率比等温脱附降低了24.49%;在自然对流条件下,壁面所提供的热量越少,脱附速度越小,脱附效率也就越低.     

基于AMESim与Simulink的探矿船四锚定位电液控制系统的研究

传统锚泊定位存在精度差、自动化程度低、锚泊周期短、人力劳动强度大等缺点,而基于电液控制的四锚定位系统解决了传统锚泊的缺点。为满足电液控制系统的位置误差及动态响应的要求,应用液压仿真软件AMESim建立锚泊控制系统的物理模型,在Matlab/Simulink中建立控制系统的PID模型,通过AMESim/Simulink的联合仿真模型,证明了基于电液控制的四锚定位系统既保证了探矿船定位精度的要求,又提高了定位效率。     

自主式移动机器人多任务的实现

如何提高自主式移动机器人对各种传感器信息的并发处理能力是一个关键技术问题.在机器人自身有限负重能力情况下,通过内嵌操作系统方式,借助操作系统多任务处理机制实现处理并发传感器信息成为一种可行方案.本文以一种轮式移动机器人作为控制平台,研究自主式移动机器人的多任务控制的实现.     

Design and implementation of an IPC-based control system for mobile robots

This paper introduces an autonomous mobile robot system applicable under dynamic environment.Every robot contains a muhi-sensor system, a differential-drive vehicle and a wireless LAN. A real-time on-board control system makes decision autonomously according to the perception from the multi-sensor system. Under the Windows operation system (OS), inter-process communication (IPC) mechanism of Linux OS is introduced into control system design. A distributed software architecture based on IPC,which can be used for multiple mobile robots system, is proposed. The architecture can make the system more flexible and scalable. The expansion of robot‘ s function and cooperation between robots can be. easily realized. The experiments and robot soccer game show the validity of the architectnre.     

基于新规则足球机器人的研究

针对2008年中型组自主足球机器人比赛规则的变化,研究改进符合新规则且更加先进的足球机器人,主要在机器人的底盘转向、踢球机构、运动控制、视觉系统进行优化,特别是用先进的白点定位、卡尔曼滤波算法提高了定位精度,经过多次试验、比赛能够达到预期效果.     

基于CPLD的移动机器人导航系统设计

目前,自主行走机器人在众多领域发挥了越来越重要的作用。如在救援应用中,自主行走机器人能够深入到人类难以到达的地方获得很有价值的信息,从而为救援工作提供极大的帮助,挽救人的生命和财产。本文以救援机器人在为基础,设计了一种基于单片机的超声相控阵导盲避障系统,主要介绍系统的架构和超声相控阵导盲的实现方法。系统的主控芯片采用STM32,利用CPLD实现相控阵信号在空间的聚焦。该设计能够对地形进行简单探测,得出移动机器人可以通过的通道。该导航避障系统性能稳定,成本低,易于实现。     

分布式多机器人协作研究与仿真

描述了一个分布式多机器人完成推箱子或其他任务的协作仿真平台．仿真系统可以用来试验机器人队伍的控制决策、团队组织原则．机器人可以通过环境进行协商，以简单的消息互相通讯．机器人通过传感器信息感知世界，并根据感知序列确定机器人行动．三维视图实时显示了机器人的运动状态，小地图显示了机器人的路径．     

The kinematics modeling based on Spinor theory for CT-guided hybrid robot

This paper focused on a simplified method for solving the hybrid robot kinematics in CT-guided (computerized tomography, CT) surgery. By position constraint introduced, the hybrid robot can be transformed as a redundant serial 7-DOF robot. The forward displacement calculation was developed based on the product-of-exponential formula (POE). Because of the kinematics complexity of the hybrid and redundant robot, the combination technique of Ulrich two-step iteration method and paul variables detachment method (UTI-PVD) was introduced to fulfill the inverse kinematics of redundant robot, the novelty of which lay in the flexibility of various robots structures and in high calculation efficiency for real-time control. The process of solving the inverse displacement was analyzed. The UTI-PVD method can be applicable to kinematics of many robots, especially for redundant robots with more than 6DOF. The kinematics simulation was provided, and robot dexterity analysis was presented. The results indicated that the hybrid robot could implement the minimally invasive CT-guided surgery.     

上肢康复机器人研究及发展

为了对当前上肢康复机器人关键技术分析及未来发展方向预测,通过对世界范围内外骨骼式及末端牵引式上肢康复机器人研究现状分别进行介绍分析,从整体构型、控制系统及人机交互三方面总结各典型上肢康复机器人的关键技术,进而总结出未来上肢康复机器人从低自由度向高自由度、传统材料向新型轻质材料、刚性关节向柔性关节、传统控制向人工智能的发展趋势.研究结果可为上肢康复机器人的发展方向提供参考,促进上肢康复机器人的未来发展.     

基于视觉目标跟踪的侦察机器人导航方法

针对未知环境下侦察机器人的自主导航问题,提出了一种基于视觉目标跟踪的侦察机器人导航方法.首先利用二进制鲁棒独立元素特征(BRIEF)提取方法来检测和描述待跟踪视觉目标的局部不变特征点,在快速的特征匹配计算基础上提出由粗到精的目标定位两步法实现机器人导航过程中视觉目标的实时准确跟踪.其次对基于视觉目标跟踪的自主导航任务进行行为分解和实现,在行为中集成视觉目标跟踪算法.最后利用基于宏行为的机器人事务执行机制实现移向视觉目标的自主导航控制.实验结果表明,提出的方法能够使侦察机器人实时准确地跟踪视觉引导目标,在复杂障碍物环境下可靠地完成移向目标的自主导航任务.     

Behavior and dynamics of gecko＇s locomotion： The effects of moving directions on a vertical surface

The study of the movement behavior of geckos on a vertical surface, including the measurement and recording of the reaction forces as they move in different directions, plays an important role in understanding the mechanics of the animals’ locomotion. This study provides inspiration for the design of a control system for a bionics robot. The three-dimensional reaction forces of vertical surface-climbing geckos (Gekko gecko) were measured using a three-dimensional force-sensors-array. The behavior of gecko as it moved on a vertical surface was recorded with a high speed camera at 215 fps and the function of each foot of a gecko are discussed in this paper. The results showed that the gecko increased its velocity of movement mainly by increasing the stride frequency in the upward, downward and leftward direction and that the speed had no significant relationship to the attachment and detachment times. The feet above the center-of-mass play a key role in supporting the body, driving locomotion and balancing overturning etc. The movement behavior and foot function of geckos change correspondingly for different conditions, which results in safe and effective free vertical locomotion. This research will be helpful in designing gecko-like robots including the selection of gait planning and its control.     

基于LPC1114的迷宫机器人的设计与实现

采用Cortex-M0内核的ARM微控制器LPCIll4,结合带编码器的直流电机和红外传感器,设计了一种可以走迷宫的智能机器人．详细介绍了迷宫机器人各个模块的硬件实现,并给出了相应的软件设计方案．该迷宫机器人实现了完全自主控制,稳定快速地进行迷宫搜索．