Intelligent Integrated Control of Underactuated Mechanical Systems with Second-order Nonholonomic Constraints

This paper describes an intelligent integrated control of an acrobot, which is an underactuated mechanical system with second-order nonholonomic constraints. The control combines a model-free fuzzy control, a fuzzy sliding-mode control and a modelbased fuzzy control. The model-free fuzzy controller designed for the upswing ensures that the energy of the acrobot increases with each swing. Then the fuzzy sliding-mode controller is employed to control the movement that the acrobot enters the balance area from the swing-up area. The model-based fuzzy controller, which is based on a Takagi-Sugeno fuzzy model, is used to balance the acrobot. The stability of the fuzzy control system for balance control is guaranteed by a common symmetric positive matrix, which satisfies linear matrix inequalities.     

Evolution of the South China Sea and monsoon history revealed in deep-sea records

As the third summary report of ODP Leg 184 to the South China Sea (SCS), this paper discusses the evolution of the East Asian monsoon and the SCS basin. A multi-proxy approach, involving geochemistry, micropale-ontology, pollen and other analyses, was adopted for reconstructing the evolutionary history of the East Asian monsoon, which was characterized by a series of paleo-climate events especially at 8, 3.2, 2.2 and 0.4 Ma. The new record indicates similar stages in the development of the East and South Asian monsoons, with an enhanced winter monsoon over East Asia being the major difference. The rich spectrums of monsoon variability from the southern SCS also reveal other characteristic features of the low latitude ocean. Evidence for the evolution of the SCS includes the hemipelagic Oligocene sediments, implying the existence of deep water environments during the early seafloor spreading stage of the SCS basin. The four major unconformities and some remarkabl ediagenetic features in upper Oligocene deposits indicate the strongest tectonic events in the region. From a careful comparison of lithologies and sedimentation rates, we conclude that the prominent differences in sedimentary environments between the southern and northern SCS were established only by ～3 Ma.     

基于离散智能的自重构机器人变形策略

在总结自重构机器人系统结构本质特点的基础上，提出了一种描述模型，对几种典型的同构和非同构系统进行统一的描述．探索了自重构机器人的基本变形方法，给出一种建立在全离散的局部智能基础上的变形策略，使机器人通过模块局部之间的交互产生整体自组织的结果，并且能够减低变形算法的计算复杂度．以一个9模块系统的变形过程为例进行了验证．     

面向自主机器人的实时彩色视觉系统

设计开发了一种新型的机器人实时彩色视觉系统，以及基于颜色的实时分割和识别软件系统，采用即插即用型的USB接口数字摄像头，简化了系统的使用和维护，首先把输入的彩色图像从RGB空间转换到YIQ颜色空间，提取出和颜色有关的IQ平面的信息；然后根据目标颜色在IQ平面里分割图像，再对图像进行游程编码，并从游程编码中提取出有效的图像信息；最后通过TCP／IP接口将视觉信息发送给机器人控制系统，为了抑制光强变化的影响，采用了一种阈值学习方法，实验结果表明，整套系统具有很高的实时性和较好的识别效果。     

基于力信息的机器人接触状态下作业的技能学习

为实现机器人接触状态下作业的演示编程，使机器人获得人的基于力信息的作业技能，首先提出了描述接触状态的元素接触形式，用元素接触形式序列建立技能模型，根据不同的接触形式具有的不同腕力分布，利用支持向量机(SVM)对不同的元素接触形式进行辨识，在此基础上机器人获得人在接触状态下的作业技能，实现了演示编程方法中最关键的一步。     

非完整约束对溜冰机器人动力学性能影响的分析

在Maggi方程基础上,建立了极坐标系和机器人坐标系.以转弯角速度、腿摆动角速度和滚轮摆动角速度为准速度,推导出溜冰机器人的动力学方程.与Routh方程相结合,给出了通用形式的Lagrange乘子计算方法.采用纽马克法分析了由滚轮纯滚动引入的非完整约束对其动力学性能的影响.算例证明本方法是有效的.     

缆索涂装机器人模糊故障树分析

根据研制的缆索涂装机器人高可靠性要求,建立了以机器人不能完成高空爬升和涂装作业任务为顶事件的故障树,基于各底事件故障发生概率为三角形模糊数情况对故障树进行了模糊分析,并采用模糊数中值法计算各基本事件模糊重要度.故障树分析对该机器人成功进行现场试验提供了指导作用.     

一类基于非线性状态反馈的机器人操作手的鲁棒控制

考查了一类具有非匹配不确定性的非线性系统的全局稳定性及其在机器人鲁棒控制中的应用,针对机器人系统存在参数不确定性以及外界干扰的情况，利用非线性鲁棒控制理论给出了连续状态反馈控制器．考虑不确定性存在情况下跟踪误差的渐近收敛性．最后给出了两连杆刚性机器人的仿真例子，验证了其控制效果．     

模糊控制在机器人柔顺装配中的应用

提出了一种模糊柔顺的控制方法来控制机器人的装配作业，本方法不需要装配作业的模型参数，省去了大量的计算，并且在控制过程中不需要引入受力信息的变化量，实验证明，这种方法实用性强，实时性好。     

条带煤柱设计中极限平衡理论的修正应用

随着采矿工业的局长，我们必须面对如何在人口密集地区进行煤矿地下开采的问题，采用条带开采无异是目前较好的解决方案，进行条带开采首要解决的问题是如何确定条带设计的理论公式。本文采用连续介质理论，探讨了条带开采时所需留设的合理条带尺寸，以弹塑性力学为基础，结合应力平衡微分方程和库伦准则求出了保留条带煤柱的应力极限平均区宽度及其理论公式，理论公式经实践验证能满足现场要求。