基于适应性思维的山地城市道路交通规划方法研究

针对山地城市在道路交通规划方面需要更多地去适应山地环境的地形地貌特征、交通需求与交通组织等问题,以山地城市的道路交通规划研究为核心内容,融入适应性理论的思维方式,提出山地城市规划设计方法;方法结合适应性理论的耦合、协同与组织思维,从路网系统协同宏观地貌、步行空间耦合微观地形、特色交通组织连接瓶颈三方面分别探索符合山地城市地形特征与营建规律的道路交通系统规划方法;经相关案例验证规划方法指导的路网规划有助于形成富有山地特色的城市形态特征与空间环境;方法是符合山地城市地形特征与道路交通需求的规划方法,可完善相关设计理论,指导山地城市建设实践。     

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Matlab的双足机器人动力学仿真及仿生控制平台

针对仿生控制的特点,构建了一种Matlab环境下的双足机器人动力学仿真及仿生控制平台。为了充分利用关节自身的被动特性,描述了由非外界约束引起的自由度变化,以及双足机器人在运动相态间的合理切换。同时,考虑到碰撞是机器人运动的固有特性,建立了包括碰撞在内的混合动力学模型,最终实现控制器与机器人、环境的耦合。在此平台上,对设计的仿生控制算法进行了仿真：借助机器人自身运动状态和环境交互信息,协调各个关节的动作时序,实现了低能耗的稳定行走。结果表明,该平台为双足机器人仿生控制及其运动特性分析提供了有效的仿真手段。     

基于脉冲推力作用的双足机器人半被动行走

研究了半被动双足机器人行走过程固定点的全局稳定性问题.使用罗盘机器人模型,在脚与地面冲击前,采用支撑腿的脉冲推力作为行走的动力源.通过引入一个限位器使两腿间的夹角在脚与地面冲击时保持为常数.采用庞加莱映射方法证明了半被动双足机器人行走固定点的存在性及其稳定性.分析了脉冲推力作用方向对双足机器人稳定行走的影响,并讨论了固定点存在的动力学附加条件.针对模型已知和未知2种情况,分别设计了行走控制律.理论分析和仿真结果表明,采用所提出的控制方法,半被动机器人可以在水平面上稳定行走,当脉冲推力作用方向与前腿垂直时控制效率最高.     

渐增速度步行对普通男性心肺功能的影响

为探讨渐增速度下的步行运动对不同年龄段男性心肺功能的影响,利用便携式心肺功能仪记录相关指标,通过对实验数据的整理、统计和分析,了解心肺功能状况,对不同速度下步行运动的锻炼效果进行综合评价,为进一步开展全民健身运动的科学研究,提供思路和方法.     

步行训练机器人虚拟样机协同仿真方法研究

研究SolidWorks、ADAMS和MATLAB协同仿真方法,建立步行训练机器人虚拟样机三维实验平台,实现对步行训练的动态特性和控制系统的仿真验证,其结果证明虚拟样机协同仿真的方法确切有效地分析步行训练机器人运动特性,为研发步行机器人的物理样机提供主要参考.     

欠驱动双足步行机器人通用仿真软件的开发

设计了欠驱动步行机器人开放式通用仿真、实验测试软件平台,应用MATLAB对具有膝关节的多自由度欠驱动双足行走机器人进行了运动.动力学建模与数值仿真,利用姿态还原算法重建机器人行走的运动学过程,应用计算机通信接口实现与机器人原型机的双向通信与控制连接,并应用VC++/OpenGL实现了人机交互界面和机器人行走的3D动画演示,研究成果对欠驱动双足机器人仿真、控制开发以及实验研究具有重要的应用价值.     

双足机器人稳定行走步行模式的研究

研究了一种基于零力矩点(ZMP)预观控制系统的双足机器人稳定行走步行模式生成方法.通过对双足机器人行走过程中行走参数及ZMP轨迹进行规划,计算出机器人行走过程中的质心轨迹.由运动学模型求解出其行走过程中步行姿态,预观控制器利用未来目标ZMP参考值和双足机器人状态计算控制输入,对机器人进行稳定行走控制.最后采用ADAMS和Matlab/Simulink联合仿真技术对离线步行模式进行仿真验证,仿真结果表明双足机器人虚拟样机可实现稳定行走效果.     

上斜坡双足机器人行走的稳定性分析

为了研究上斜坡双足机器人行走周期步态稳定性,采用拉格朗日方法建立双足机器人行走脉冲混杂系统,构造庞加莱映射,再通过对映射不动点的分析得到机器人行走周期步态的存在性及稳定性条件。研究结果表明：在斜坡角为0.1 rad的条件下,当线性脉冲推力各项系数选取合适参数时,双足机器人上斜坡行走系统存在稳定的周期-1步态;当脉冲推力的常数项系数取值不同时,其对应产生不同类型的周期-1步态;当行走系统状态参数改变时,其产生不同运动状态的周期-1步态。     

寒地大学校园可步行性评价——以哈尔滨市三大高校为例

步行作为大学校园里师生最主要的出行方式,有明显的生态、社会、经济和健康效益。寒地大学校园可步行性评价的研究,有利于优化寒地校园步行环境,提升校园活力,提高师生的健康水平。以寒地大学校园步行需求及可步行性影响要素为依据,基于AHP-模糊综合评价法、模糊德尔菲法,从设施水平、环境水平、运行水平三个方面构建寒地大学校园可步行性模糊综合评价模型,运用MATLAB、EXCEL等软件对建立的模糊综合评价模型进行计算,并对哈尔滨市三大高校进行评价,三所大学校园可步行性评价结果为哈尔滨工业大学>黑龙江大学>东北农业大学。最后,分别对其步行环境建设中存在的问题提出相应的优化策略,为寒地大学校园可步行性研究提供借鉴。