Software framework for off-road autonomous robot navigation system

This paper presents a software framework for offroad autonomous robot navigation system. With the requirements of accurate terrain perception and instantaneous obstacles detection, one navigation software framework was advanced based on the principles of “three layer architecture” of intelligence system. Utilized the technologies of distributed system, machine learning and multiple sensor fusion, individual functional module was discussed. This paper aims to provide a framework reference for autonomous robot navigation system design.     

一种新型微型仿生机器鱼控制系统的设计

针对ICPF（ionic conducting polymer film）驱动的微型智能仿生机器鱼进行研究.以鱼类为仿生对象,通过对鱼类游动机理的仿生学研究,设计了鱼形结构的主体框架、两自由度的胸鳍和尾鳍推进机构及基于AVR单片机的机器鱼硬件控制系统.针对微型仿生鱼运动特点,设计了直线巡游和转弯运动等运动模式及自动避障功能.最后建立了仿生机器鱼实验系统,进行了仿生机器鱼驱动性能测试和推进实验,实现了仿生机器鱼的避障功能,验证了系统设计的可行性.     

机翼前缘局部填充泡沫铝抗鸟撞特性

在保证飞机机翼前缘质量特性的前提下,通过一种泡沫铝局部填充机翼前缘的优化结构来提高机翼前缘的抗鸟撞性能。通过LS-DYNA软件分别开展机翼前缘未填充和局部填充泡沫铝材料抗鸟撞分析,研究两者撞击响应、前墙响应和吸能特性的差异性,并基于D80气炮开展鸟撞铝板试验来验证鸟体本构参数的准确性和有效性。研究结果表明:通过减少蒙皮厚度并局部填充泡沫铝的方式能够在优化机翼前缘质量的同时有效地增强机翼前缘的抗冲击强度;机翼前缘局部填充泡沫铝之后前墙面板中心点位移以及等效应力得到有效降低,填充机翼前缘结构比空机翼前缘结构能够更有效地抵御鸟体撞击;在蒙皮和泡沫铝的共同作用下,局部填充泡沫铝的机翼前缘能够比空机翼前缘在相同撞击工况下吸收更多的能量。     

非饱和无粘性土动剪切模量的实用计算方法

提出可以考虑平均有效应力、孔隙比和颗粒特征对非饱和无粘性最大剪切模量比及最优饱和度的综合影响的方法,仅需四个参数,土的级配、孔隙比、平均有效应力和颗粒形状,因此可避免一系列复杂的动力试验,提出方法和Ｈａｒｄｉｎ公式,吴世明公式一直,共同提供了一个计算无粘性土（干的,饱和的或非饱和的）低幅剪切模量的合理途径,而且此模量对土质及场地条件变化的敏感程度也可用本文方法加以确定。     

扩展准单色光杨氏干涉条纹的光强分布

用三种方法讨论部分相干光理论中,在既考虑光源线度又考虑谱线宽度情况下,扩展准单色光杨氏干涉条纹的光强分布。     

基于激光雷达的移动机器人环境建模与避障

为了提高自主移动机器人运行的安全性和可靠性 ,提出了一种基于激光雷达的距离信息进行环境建模和避障的方法。首先简要描述了激光雷达的工作原理 ,比较了几类常用的激光雷达 ,并介绍了激光测量系统 ( laser measure-ment system,LMS)。然后给出了一种用于移动机器人环境建模和避障的算法 -时变势场法 ,在此基础上提出了改进算法 -多分辨率势场法 ,实验表明其性能优于原算法。最后讨论激光雷达在实际应用中的一些问题。目前 ,该方法已成功地应用于清华室外移动机器人 THMR- V     

基于敌我信息的机器人足球策略设计

机器人足球是一个多智能体系统,决策子系统是机器人足球系统的核心部分.在分析机器人足球决策子系统及角色分配策略的基础上,建立了足球机器人控球能力的表达式,设置了突破敌方防守成功率的评估函数,并设计开发了一种基于敌我信息的机器人足球多智能体协作策略,以更好地掩护我方射手,避障,破坏敌方攻势,增加多智能体的灵活机动性,提高比赛的攻守效率.最后通过仿真比赛证明了该策略的有效性.     

材料部分涂覆导体目标RCS计算的数值处理及AWE快速估计

从电场积分方程出发,以三角屋顶(RWG)函数为基函数导出了任意均匀各向同性材料部分涂覆导体目标矩量解的表达式,给出了矩阵元素的计算公式,提出了数值计算中应作的特殊处理,得到了材料涂覆导体目标RCS的一般计算公式,并利用渐近波形估计(AWE)技术实现了材料部分涂覆导体目标电磁散射的宽频快速估计,从而提高了计算效率.     

考虑反射强度的全自动运行列车障碍物检测算法研究

针对轨道交通全自动运行列车轨行区障碍物检测问题,提出了一种基于激光雷达的且考虑激光反射强度的障碍物检测算法.该算法使用欧式聚类法对点云进行聚类,并结合了自适应的反射强度阈值处理以及体素滤波器、聚类半径差异化等方法,提升算法的障碍物检测速度与精度.实验表明该算法具有良好的检测性能.     

多车环境下智能货车的紧急转向决策及轨迹规划

决策与规划是实现自动驾驶的关键技术,针对自动驾驶货车在紧急转向避障时需要考虑换道时目标车道的安全性和规划出最优避障轨迹的问题,采用将换道时左右车道上的车辆与自车的相对距离和换道的最小安全距离的差值分别建立模糊关系的方法,通过比较模糊规则推理设计的安全值,选择更安全的车道进行转向避障,为了迅速规划出最优避障轨迹,采用三阶贝塞尔曲线,通过设计4个控制点坐标形成避障曲线,为了防止转向时横向加速度过大导致货车发生侧翻和速度过快与前车发生碰撞,设计车辆的稳定性边界和碰撞边界对控制点进行约束,使用MATLAB中的函数求解出不同车速下的最优换道轨迹,最后使用仿真软件进行仿真验证,结果表明设计出的避障决策和轨迹规划可以安全、有效地避开障碍。