全方位双三足步行机器人（Ⅲ）──步行模式规划

根据全方位双三足步行机器人ＤＴＷＭ的步行移动原理，建立ＤＴＷＭ车体变形运动模型，提出两种步行模式的规划方法──规划Ⅰ、规划Ⅱ。重点分析规划Ⅱ，它将连续步行过程分为：步距增大阶段、恒定步行阶段和目标逼近阶段，在综合考虑ＤＴＷＭ初态，步行指令，步行精度要求的基础上，以减少支撑更换次数为目标进行规划，并给出详细的规划原则和步骤。     

双足机器人快速直线步行的一种步态规划

本文把双足步行机器人简化成五连杆平面模型,提出了用平稳步行和ZMP点的约束条件来解决冗余自由度问题的方法,在此基础上分析了上身躯参数对其初始摆动角和角速度的影响,最后用多项逼近的方法给出了动力学模型的近似解,实现了实时步态规划。     

考虑荷载随机性的人行桥人致振动计算方法研究

随着人行桥大跨轻柔化的发展趋势，行人动力荷载逐渐攀升为人行桥设计中的控制荷载．然而，受行人荷载随机性的影响，如何计算人行桥的人致振动响应却成为桥梁工程设计人员最为棘手的问题．为了建立准确实用的人行桥人致振动响应计算方法，首先提出了改进后的基于瞬时步行参数的行人步行力随机性时域模型，并通过实测手段系统地研究了模型中包括个体间差异性以及个体内部变异性在内的行人步行参数的分布规律．在此基础上阐述了行人流步行过程模态力的集成，建立了行人作用下的人行桥人致振动的模态叠加分析法．本文以43#人行桥为例，将数值模拟结果与人致振动试验数据以及现有各国人行桥设计规范进行了综合的对比分析，验证了考虑随机性后的人行桥人致振动时域分析法的可靠性与实用性．     

社区日常服务设施可步行性评价系统开发与应用

在步行城市目标指引下,着眼于社区日常服务设施,探讨其布局对步行出行可能性的影响,即可步行性.以日常服务设施的步行使用特征为基础,指出使用频率、使用多样性、使用的距离衰减规律是影响步行可能性的主要因素并进一步构建了可步行性的评价方法,同时借助计算机辅助系统开发了可步行性评价系统软件WES1.0.以上海市新江湾城街道为例展示了该软件在社区可步行性规划中的应用过程,并给出了可步行性的日常服务设施布局方案.     

全方位双三足步行机器人（Ⅰ）──步行原理、机构及控制系统

在分析传统多关节腿式机器人动作协调问题的基础上，重点介绍全方位双三足步行机器人ＤＴＷＭ的设计，包括新型步行原理、步行机构及控制系统。ＤＴＷＭ依靠车体变形及被动适应地面的方法产生步行，在很大程度上简化了步行过程中复杂的动作协调控制问题；在控制系统中基本步行指令集的设计和应用，使得步行运动控制方便可靠。因此，ＤＴＷＭ的性能特点显示出它具有良好的应用前景。     

基于Petri网模型控制的步行机器人的自由步态

为解决步行机器人在复杂环境下的运动问题 ,根据步行运动的特点 ,提出了单腿运动的 Petri网控制模型 ,又以5足步行机为例 ,建立了与其腿数相对应的多腿协调控制模型 ,并制定了相应的控制策略。在此基础上 ,重新提出了有关步行机器人自由步态的有关概念及其运动规划算法 ,定义了保持静稳定行走状态的运动条件和判断方法。最后对 5足步行机在平面不连续落足区内的跨沟运动进行了仿真。仿真结果表明 ,提出的运动控制模型和自由步态能够自动适应运动环境 ,实现离散地形下的步行运动     

无侧摆关节型两足步行机器人转弯步态规划方法的研究

首先介绍了无侧摆关节型两足步行机器人的平衡方法，然后对这类两足步行机器人转弯运动的步态规划进行了详细研究，建立了转弯过程中２只脚不发生干涉的条件以及为维持步行稳定性对重心的约束条件，最后通过对ＮＡＩＷＲ－１两足步行机器人的转弯运动进行计算机仿真，证实了本文所提出的转弯步态规划方法的正确性。     

三维人体下半身行走动画模型的研究与实现

采用多面体组合建立人体模型，用三角函数拟合步行时的关节活动轨迹，设计Ｂｅｎｄ函数来实现关节体和部位体的转动控制，采用逐节调整转动角度的方法实现人体下半身的旋转坐标变换，整体进行移动坐标变换，生成了步行过程中的一幅幅三维人体活动模型图形，使之在连续播映时产生逼真的人体行走动画效果。     

用多肢体化实现步行机器人的自位机能

实现自位功能是改良非结构环境下步行机器人运行性能和提高其自主行走能力的共性问题，本人多肢体化的角度对步行机器人的自位问题进行了探讨，阐述了具有自位能力的步行机器人的最少机身杆件数和机身杆件间的合理自由度配置方案，分析了机身杆件与腿机构协同工作时的自位行为过程，提出了一处具有自位机能的三肢体六足步行机器人模型。     

两足步行机器人动态步行规划及仿真

根据双足步行机器人动态步行过程中必须满足的动态关系式,提出了动步态规划的两步规划法,从而既满足了机器人步行过程中的基本要求,又保证了系统能够实现动态协调运动。在此基础上,对无冲击步行机器人动态步行过程进行了规划和仿真。结果表明,两步规划法满足了动态步行的要求。     

欠驱动机器人强化学习算法仿真及结果分析

针对纯被动机器人对环境变化敏感,抗干扰能力差等问题,提出了一种基于Sarsa(λ)强化学习的底层PD控制器参数优化算法.在MatODE环境下建立双足有膝关节机器人模型并进行控制器设计.通过与传统控制器仿真结果的对比分析,得出该算法可使模型获得更加稳定的行走步态,同时提高了系统抵抗斜坡扰动的能力,增强机器人的行走鲁棒性.     

基于髋部质量的被动步行机器人稳定性和鲁棒性

采用一种更接近于人类行走的匀质圆规步态模型,运用Lagrange法和碰撞时刻角动量守恒原理分别建立机器人的摆动模型及碰撞模型。基于对模型步态收敛域与外界扰动快速抑制的准确描述,将全局稳定性分析与局部稳定性分析相结合,对模型进行初始的参数优化配置,并建立Proe样机模型;通过单次与连续外界扰动下不同样机模型步态的自身调节变化分析,最终获得模型参数的最优化配置,并通过实物样机的行走实验进行理论分析验证。仿真结果表明:具有合理髋关节质量的被动步行机器人有更强的行走稳定性与鲁棒性。     

基于Java 3D的仿人型机器人三维仿真

针对Java 3D中虚拟机器人的树状结构特点,提出一种由机器人运动学导出的矩阵变换方法,使机器人左、右脚均可动态地成为树状结构的"根结点".根据该方法编写的虚拟机器人驱动程序,并采用单线程机制,可以驱动虚拟机器人各关节平滑运动.最后,在仿人型机器人的图形化编程仿真平台上实现了虚拟机器人的行走动作.     

人为干扰对两种鸻形目鸟类觅食行为的影响

2006年3月至6月,通过野外观察和人为干扰实验,研究了人为干扰对分布于曲阜市大沂河流域的两种鸻形目鸟类金斑鸻(Pluvialis dominica)和青脚鹬(Calidris temminckii)觅食行为的影响.结果表明,金斑鸻的觅食频率显著低于青脚鹬的觅食频率,金斑鸻和青脚鹬的觅食频率均随干扰程度的增加而下降.金斑鸻的觅食时间高于青脚鹬,但金斑鸻和青脚鹬的觅食时间仅在3级干扰水平以上具有显著差异.金斑鸻和青脚鹬在一人行干扰条件下的惊飞距离均显著小于其在二人行干扰条件下的惊飞距离.这说明,两种鸟类对人数较多的干扰类型更为敏感.在一人行干扰条件下和二人行干扰条件下,金斑鸻的惊飞距离均显著小于青脚鹬的惊飞距离.这说明青脚鹬对人为干扰的反应比金斑鸻更为敏感,这可能与二者的觅食策略不同有关.     

基于Matlab的核电站一回路系统原理仿真

核电站系统原理仿真对核电专业学生进行教学和原理演示是非常可行且是必要的,通过分析大亚湾核电站一回路系统(RCS),结合教学目的,对主要子系统适当简化后进行数学物理建模,利用matlab/simulink软件搭建整个系统,以引入正阶跃信号扰动的典型工况为例对系统进行原理仿真并进行讨论和分析,结果表明,设计的系统较好的符合核电站控制与运行理论,满足基本教学要求.     

对流室炉管外壁清洗机设计与试验

针对加热设备对流室内炉管积灰导致能源浪费和安全隐患等问题,设计了一种可在炉管上实现行走、导向与越障功能的清洗机.该清洗机携带有喷杆,可喷射高压水射流对炉管外壁进行清洗.喷杆可自由调整摆角以实现不同层多根炉管外壁的全面清洗.根据清洗机的结构以及工作流程,设计了清洗机的控制系统.对清洗机进行了动力学仿真,对清洗机设计参数进行了优选.搭建了试验平台与样机,试验结果表明,该清洗机运行平稳,搭载高压水射流后可实现炉管清洗作业.      

考虑航天员肢体干扰的载人机动装置虚拟样机系统

叙述了虚拟现实环境下载人机动装置(MMU)虚拟样机系统的组成．在装备MMU的航天员动力学／运动学模型的基础上,建立了失重状态下航天员上肢运动的干扰模型．设计3组预设姿势测量后,进行操作者位姿跟踪设备的实时校正与标定,将跟踪得到的操作者上肢运动轨迹作为航天员肢体扰动的输入,在仿真环境下进行了加载和未加载干扰模型的仿真试验,从仿真数据对比看,肢体的运动对航天员的空间机动过程有很大的影响．     

双脚步进式微型机器人系统的研究

模仿人走路的方式，提出一种新的“双脚步进式”微型机器人的进给机构和实现方法，通过对该机器人系统的研制与性能测试，获得了步进精度高，移动范围大，移动速度、方向可调等良好效果。     

基于禁忌搜索的混沌蚁群算法在SLAM数据关联中的应用

为解决SLAM的数据关联问题,提出了基于禁忌搜索的混沌蚁群算法,利用蚁群算法的正反馈和并行搜索能力构建初始解并进行优化.在全局信息素更新时加入混沌扰动,以跳出局部极值,利用禁忌搜索算法的特性,扩大解的搜索空间,得到全局最优解.在无人机SLAM仿真环境下进行试验,仿真结果表明该方法极大地提高了数据关联率,该算法是有效可行的.     

临空区回采巷道优化布置防冲技术研究及应用

为提前预防临近采空区侧回采巷道发生的冲击矿压灾害,基于临空区回采巷道冲击破坏机理,提出了降低静载以避开支承应力集中区为原则、削弱动载以增大传播介质衰减指数为原则的临空区巷道优化布置方式,建立了力学模型,理论计算了外错布置的布置参数,并通过数值模拟方法对其进行验证,对比分析了2种不同布置方式的所受动静载情况.结果表明:采用外错布置方式后围岩稳定性好、抗矿震扰动能力强,结合现场工程实践,采用外错布置技术取得了明显有效的防冲效果,实证了其在冲击矿压防治方面的突出性.