基于网络远程控制滑模变结构控制策略

基于网络远程控制循环中存在随机通信延迟时间,影响控制循环的稳定性.提出采用滑模变结构控制来消除控制循环中随机通信延迟时间对稳定性的影响,研究了滑模变结构控制的实现方法、滑动平面求解、控制函数的实现等.滑模变结构控制的仿真结果与远程机器人直接控制结果的对比表明,前者能够保证在存在随机通信延迟时间时控制系统的稳定,证明了滑模变结构控制应用于机器人远程控制的合理性.     

多Agent协作环境下的任务分配

对多Agent协作环境下的任务分配机制进行了论述。在合同网的分配机制基础上,提出了一种基于合同网的改进机制———任务列表分配机制。该任务分配机制针对多Agent协作工作时面临的突发性事件,能有效地提高系统的实时处理能力和工作效率。以多机器人系统为例,应用任务列表分配机制,解决突发事件下多机器人任务的再次分配问题,满足了多机器人协调工作的实时性要求。实验和理论证明了其机制的优越性。     

基于自适应提升小波变换多分辨率数据融合

建立了基于小波去噪的多分辨率多传感器数据融合模型 ,引入了提升法自适应离散小波变换 ,根据最小均方 (LMS)自适应法确定伯恩斯坦 (Bernstein)提升滤波器的权系数 ,使其匹配低分辨率传感器的数据序列 ,接着使其对高分辨率采样数据的小波分解的尺度系数进行数据更新 ,实现不同分辨率数据的融合。最后对不同分辨率三传感器测量系统进行了数值仿真。实验结果表明 ,该方法可以有效地实现多分辨率多传感器数据融合 ,而且消除了噪声干扰 ,提高了系统的测量精度。     

多分辨率多传感器动态数据的融合和应用

基于线性均方估计建立了q叉树的多尺度自回归模型。该模型应用于分布式多分辨率多传感器进行建模，可实现多分辨率多传感器的动态数据融合。将该算法用于高精度划线切割机器人系统中多传感器的建模，实现了型钢划线切割过程中型钢边缘的动态检测。实验结果表明，多分辨率多传感器数据融合可消除噪声的干扰，提高检测系统的测量精度和整个加工系统的加工精度。     

基于分形理论的煤气管道机器人视频系统

结合煤气管道机器人的实际情况和管道成像的分形自相似特性，提出了基于分形理论的煤气管道机器人视频系统．该编解码系统非常简单，不需要进行复杂的计算；而且编解码是在两幅图像之间进行处理，不需要进行图像组的运算，所需内存很少；由于最大限度地利用了相邻两幅图像的相关形，因此在无损的情况下得到的压缩比高出普通的无损压缩2～3倍，在视频流传输中，低比特流(128bit／s)时，其PSNR也达到35dB左右，实验表明，该系统具有快速、高PSNR的特点，可以应用于实际的工业场合。     

漏磁法测量导磁材料的厚度及缺陷

阐述了电磁式漏磁通法检测导磁材料厚度及缺陷的原理，推导了厚度测量的理论依据．基于该原理设计了传感器，建立了试验平台，并对影响传感器特性的单一因素进行了试验与分析．结果表明：采用聚磁件。减小提高距离，增加线圈匝数和励磁电流，减小传感器列间隙，减少磁化时间均可提高传感器分辨率；环境温度对测量结果影响可以忽略；对缺陷只能作定性检测；被测对象的材质对测量结果影响较大，检测不同材质对象时应分别标定．     

多传感器数据融合在切割机器人系统中的应用

为了对造船中所用型材变形进行在线检测，在高精度划线切割机器人系统中，建立了多传感器检测系统，引入基于小波变换和虚拟噪声自适应卡尔曼滤波的多分辨率最优多传感器数据融合方法，实现了对噪声统计量缺乏先验知识和模型参数不确切的多分辨率多传感器的数据融合。实验结果表明，多传感器数据融合可以有效地实现变形型材的在线检测，提高系统的测试精度和可靠性。     

基于补偿算法的机器人型材自动划线和切割系统

工业机器人以其高重复精度，适应于复杂工作间而广泛应用于工业自动化生产领域。针对船用型材手工划线和切割操作的现状，研制了船用型材机器人自动划线和切割系统，实现了机器人柔性自动化系统在船体建造中的应用，解决了型材的机器人自动划线和切割。同时针对变形型材，提出了基于型材边缘变形曲线的图形坐标补偿算法，实现了变形条件下型材的正确划线和切割。实验验证了该机器人柔性自动化系统的要行性和高效性。     

On-line Detection of Gas Pipeline Based on the Real-Time Algorithm and Network Technology with Robot

The detection system integrates control technology, network technology, video encoding and decoding, video transmission, multi-single chip microcomputer communication, database technology, computer software and robot technology. The robot can adaptively adjust its status according to diameter (from 400 mm to 650 mm) of pipeline. The maximum detection distance is up to 1 000 m. The method of video coding in the system is based on fractal transformation. The experiments show that the coding scheme is fast and good PSNR. The precision of on-line detection is up to 3% thickness of pipeline wall. The robot can also have a high precision of location up to 0.03 m. The control method is based on network and characterized by on-line and real-time. The experiment in real gas pipelineshows that the performance of the detection system is good.     

基于多机器人臂间协作的通信机制的设计与实现

随着多智能体(multiple agent system,MAS)在多机器人系统中的应用,机器人间的信息交换显得尤其重要.以网络传输为基础,提出了将基于传输介质的CSMA/CA(可避免冲突的二次检测)技术用于多机器人臂间在共同工作空间中的路径协调,并制定了相应的通讯协议.实验证明此方法有效.