四轮管道机器人的通过性能研究

针对市政管道的几何特点,以四轮管道机器人在弯道处的数学模型为基础,设计了四轮管道机器人.利用ADAMS软件对机器人进行了弯道通过性能分析,并绘制出了机器人运动的轨迹曲线.仿真分析结果表明,在满足数学模型的情况下,四轮管道机器人能顺利通过弯道,证明了设计的合理性.其中,过渡阶段轨迹曲线上的20mm微小跳动分析也为机器人的驱动控制研究提供了依据.     

基于概率法的移动机器人无线网络定位系统

 作为一种全新的室内定位技术,将无线路由器的无线信号强度（Receive Signal Strength Indicator,RSSI）值应用在室内移动机器人定位领域。为实现室内移动机器人的定位,提出利用无线信号强度值定位的概率法,根据无线信号强度值在室内环境中的分布特点,分析概率法定位原理,开发一种基于VC++6.0平台室内移动机器人定位系统,该定位系统包括硬件平台和软件平台,并进行移动机器人定位实验,得到较好的定位实验结果。同时,分析机器人定位精度,确定影响定位精度的因素主要包括障碍物、人体、温度和湿度等。定位实验结果表明,在结构化环境下机器人定位的最大偏差为1.2758m,最小定位偏差为0.3007m,可以较好地满足室内移动机器人的定位要求。     

“穿地龙”机器人运动轨迹分析及仿真研究

为进行非开挖条件下地下管线的铺设,研制了"穿地龙"机器人,该机器人采用气动冲击方式工作。对机器人的运动轨迹进行了分析,推导出运动轨迹的表达公式,并建立了机器人直线运动的数学模型。以建立的数学模型为基础,编制了机器人运动轨迹的仿真程序,获得了较好的仿真结果。仿真结果表明,机器人的锥形钻头和冲击机构同时运动时,机器人的运行轨迹近似为一条直线,从而验证了"穿地龙"机器人总体方案的可行性。实验结果说明,该机器人可以在非开挖条件下按目标轨迹完成土中穿孔作业。     

MATLAB在《控制工程基础》课程中的应用

《控制工程基础》是"机械工程及自动化"专业卓越工程师教育培养计划试点专业的核心课程.将MATLAB引入到《控制工程基础》课程的理论与实践教学中,使教学与仿真实验紧密结合起来,能更好地激发学生学习控制工程的积极性,同时还提高了学生综合应用计算机进行系统设计、仿真实验和解决实际工程问题的能力.     

基于改进A~*算法的室内移动机器人路径规划

针对移动机器人在室内定位的特点,在结构化环境下,开发了机器人路径规划系统。在阐述了全局地图构建方法基础上,根据移动机器人的实际运行环境采用栅格法构建了环境地图。利用A*算法进行初步路径规划,其不足之处是路径规划数据中包含了所有规划点的坐标,冗余点较多,且移动机器人无法在拐点处调整自身姿态。针对这些不足,提出了能够计算出拐点、旋转方向及旋转最小角度的A*路径规划改进算法并进行了实验。移动机器人定位实验结果表明:利用改进后的A*路径规划算法不仅简化了路径,而且在拐点处移动机器人能够调整自身姿态,可以较好地满足室内移动机器人全自主运动的要求。     

空间曲面电火花线切割五轴加工的仿真

为研究空间曲面的加工过程和规律,提出电火花线切割五轴加工计算机仿真技术研究方法.分析了空间曲面电火花线切割加工的运动规律,建立了电火花线切割多轴加工系统运动的数学模型.采用Aitken逐次线性插值和三次样条插值方法建立了上、下导线为不规则曲线的数学模型,并编制了仿真程序,获得了比较理想的仿真结果.通过运行相应的仿真程序,可以在计算机上直接观察到电火花线切割加工的全部过程.仿真所得到的理想加工参数为复杂零件加工提供了理论基础.     

基于WRV的室内移动机器人定位系统

针对W(WLAN,Wireless Local Area Network)、R(RFID,Radio Frequency Identification)、V(Video)技术在室内定位的特点,提出了基于WRV信息融合的机器人定位方法。以概率法为基础,进行了基于Kalman滤波的WLAN机器人定位实验;以增加移动误差补偿的极大似然估计定位算法为基础,进行了基于Kalman滤波的RFID机器人定位实验;以SIFT算法为基础,进行了机器人定位实验;最后研究了机器人多信息融合定位算法并进行了实验。移动机器人定位实验表明:机器人多信息融合定位平均定位偏差为0.381m,减少了WLAN、RFID及视觉系统单独定位时的偏差,定位精度上有了明显的提高,可以较好地满足室内移动机器人的定位要求。     

拉格朗日方程平面展开式的创建

本文对利用拉格朗日方程建立平面机构动力学方程的问题,进行了新的探讨和分析,首先对多构件多自由度系数的动能提出了新的表达式,而后在此基础上推导出了拉格朗日方程平面展开式,并确切地指出了不同情况下,拉格朗日展开式中相应各项的数目。     

"穿地龙"机器人运动轨迹分析及仿真

为进行非开挖条件下地下管线的铺设,研制了“穿地龙”机器人,该机器人采用气动冲击方式工作。对机器人的运动轨迹进行了分析,推导出运动轨迹的表达公式,并建立了机器人直线运动的数学模型。以建立的数学模型为基础,编制了机器人运动轨迹的仿真程序,获得了较好的仿真结果。仿真结果表明,机器人的锥形钻头和冲击机构同时运动时,机器人的运行轨迹近似为一条直线,从而验证了“穿地龙”机器人总体方案的可行性。实验结果说明,该机器人可以在非开挖条件下按目标轨迹完成土中穿孔作业。     

电火花线切割多轴加工齿轮计算机仿真研究

分析了空间曲面电火花线切割加工的运动规律,建立了电火花线切割多轴加工系统运动的数学模型,讨论了齿轮的数学处理方法,研究了利用OpenGL实现仿真过程中的几个关键问题,同时编制了齿轮加工过程的图形仿真程序,获得了较理想的仿真结果,并对仿真结果进行了应用分析.