面向崎岖地形的六足机器人运动能力分析

对机器人自身运动能力的把握是进行合理运动规划和控制的前提.针对面向崎岖地形应用的六足机器人的运动能力进行分析.首先,介绍了六足机器人平台及其系统设计;然后,分别对六足机器人腿部、由机器人躯干和各支撑腿构成的并联机构进行了运动学建模,并分析了它们的工作空间;最后,基于Adams和Matlab建立了含有梅花桩崎岖地形的六足机器人仿真平台,并进行了六足机器人运动仿真.结果表明:通过结合六足机器人自身运动能力和地形特征进行合理的运动规划,可有效提高六足机器人在崎岖地形下的运动能力.     

基于自适应MPC的无人驾驶车辆轨迹跟踪控制

根据自适应模型预测控制相关原理,设计一种无人驾驶车辆的轨迹跟踪控制策略.基于车辆动力学模型,建立轨迹跟踪控制器,并设计目标函数与相关约束,利用自适应MPC(model predictive control)控制算法对其进行求解.在每一个控制时刻工作点,不断更新卡尔曼状态估计器相关增益系数矩阵以及控制器的状态来适应无人驾驶车辆当前的工作环境,以此补偿车辆的非线性以及状态测量噪声带来的影响.在MATLAB中搭建仿真模型并进行仿真验证,得出自适应MPC对于无人驾驶车辆的轨迹跟踪拥有较好的控制精度与鲁棒性,验证了该算法应用在轨迹跟踪控制层的有效性,为轨迹跟踪控制的研究提供了参考.     

载人月球车曲率连续行驶轨迹的逆问题分析

为了分析月-地重力条件对宇航员驾驶载人月球车时所带来的操纵差异,采用线性二次最优的方法得到载人月球车的操纵动力学逆系统,对典型工况曲率连续条件下的轨迹路径函数进行推导,求得月-地不同重力条件下宇航员行驶相同轨迹所需的操纵输入.计算结果表明,为了行驶相同的轨迹路线,由于月-地重力条件的不同,当宇航员在月球重力条件下驾驶载人月球车时,需要做出比地球重力条件下更快的反应速度,更大的操纵幅度,以及更频繁的操纵变换,也说明了月面驾驶载人月球车具有更高的操纵难度.