双柔性机械臂伺服系统PI控制策略

柔性机械臂系统中的负载柔性、关节柔性会导致输出转速波动，故使用PI控制策略对伺服系统进行控制.根据连续体振动理论和拉格朗日方程建立同时考虑负载和关节两种柔性的动力学模型，并分析了两种柔性对系统传动特性的影响.使用Arnoldi方法对传递函数进行降阶，并对降阶误差进行评价.采用极点配置方法设计控制器参数，讨论了极点阻尼系数、自然频率等对系统动态特性的影响.最后进行双柔性机械臂的仿真分析和转动控制实验，结果表明：适当调整控制器参数可以有效减弱柔性机械臂伺服传动系统末端的转速波动，进而抑制机械谐振现象，使系统趋于稳定.     

采用多目标粒子群-遗传算法的井筒钻孔机械臂臂长设计

为了解决井筒工程人工钻爆法施工突出问题，采用4自由度机械臂替代人工完成井底炮孔钻掘.首先，在无初始臂长参数下，通过算法获得一组结构参数小，在有限封闭作业空间内末端执行器可达位置范围大的臂长参数.然后，借助MDH(modified Denavit-Hartenberg)坐标运动学参数化正向建模，以末端位置包络线为约束逆向筛选，以臂长参数、可达度为目标，采用多目标粒子群-遗传算法(MOPSO-GA)进行参数寻优，得到若干组Pareto最优解集，并根据适应度选择最优参数结果.最后，对最优参数蒙特卡洛法和运动学进行仿真验证.结果表明：末端点云布于井底，包覆井筒钻孔工作区域，各臂运动学参数相对平稳，能够完成目标任务.     

4-DOF 串联仿生机械臂动力学建模方法

串联机械臂在仿生机械、工程机器人中得到广泛应用，如何建立有效的串联机械臂系统动力学模型，解决好模型求解的精度和实时性问题是深入开展机械臂运动控制研究的基础。分别采用牛顿 欧拉法、基于动能积分法的拉格朗日方程和基于等效动能法的拉格朗日方程3种求解机械臂动力学模型的方法，对某仿生螳螂前臂四自由度机械臂进行建模研究，通过具体求解过程对比分析了上述3种方法的实时性、精确性和通用性，为该串联机械臂的运动控制研究提供支撑。     

辽宁省锡伯族6项不对称行为特征

2017年10月调查了辽宁沈阳市郊锡伯族中学学生6项不对称行为特征(利眼、扣手、交叉臂、交叉腿、利足、起步类型).研究结果显示：(1)辽宁锡伯族男性的利眼、扣手、交叉臂、交叉腿L型率均略低于女性的L型率；男性的起步类型、利足L型率均略高于女性的L型率，但总体其6项不对称行为特征的出现率均无性别间差异(P>0.05).(2)辽宁锡伯族与国内其他15个少数民族其6项不对称行为特征出现率分别依次比较结果显示，有显著性差异(P<0.05)或极显著性差异(P<0.01).(3)辽宁锡伯族其6项不对称分布特征指标间的相关性分析显示，扣手与利眼、扣手与交叉臂、扣手与交叉腿、交叉臂与交叉腿、起步类型与交叉臂、起步类型与交叉腿、起步类型与利足均存在相关性(P<0.05或P<0.01).(4)辽宁锡伯族等16个族群间关系远近聚类分析提示，16个民族分成4组，辽宁锡伯族与鄂温克族最为接近.     

奥运女子投掷类冠军年龄分布特征及贝叶斯估计

运用贝叶斯统计法对奥运会历届女子投掷类,共62+2个冠军年龄数据进行分析和估计,这对国内女子投掷类项目的后备衔接及新老更替具有参考意义。研究表明:女子铅球、标枪和链球项目的最佳夺冠年龄分别为24、25和30岁,女子铁饼为27～28岁,其中女子铅球项目对年龄干预较为敏感;未来各项目夺冠年龄估计:女子链球(30.20岁)女子铁饼(26.84岁)女子铅球(26.40岁)女子标枪(25.98岁),其中铁饼和标枪项目冠军年龄具有"年轻化"趋势,而铅球和链球项目具有"大龄化"走势,且各项最佳夺冠年龄变化与此相同;未来各项冠军竞技年限比较:女子铅球女子标枪女子铁饼项目,链球项目由于先验信息不同,无法参与比较,但各项均有下降。2020年东京奥运会的中国女子投掷项目中,女子铁饼项目最有希望夺牌。     

关节角参数化结合接近矢量可行方向的五自由度机械臂逆运动学求解

五自由度的机械臂无法达到任意位姿，采用传统的位姿描述方式进行逆运动学求解时，极易产生无解的情况。文中以一种适用于清洁、喷涂、焊接等作业的、由4个旋转关节和1个移动关节构成的五自由度机械臂为例，建立运动学模型并进行逆运动学分析，在此基础上，提出一种关节角参数化结合接近矢量可行方向的逆运动学求解方法。该方法基于自由度约束的末端位姿描述，先通过关节角参数化将末端执行器的运动空间由三维降为二维，再采用几何法分析末端执行器在不同目标位置（远端、中间端、近端）时的接近矢量的可行方向，从而避免参数盲目取值，确保运动学逆解的存在，然后根据运动连续性和各关节的运动范围从中筛选出最优解。路径规划仿真结果表明，实际路径与规划路径非常吻合，关节运动平稳，证明了所提方法的可行性和准确性。文中研究的五自由度机械臂具有一定的代表性，逆运动学求解方法计算复杂度低，求解过程较为简便，求解思路可为欠自由度机械臂的逆运动学求解提供借鉴。     

基于改进蚁群算法的工业机器人路径规划研究

针对蚁群算法在机械臂路径规划中存在的问题，如路径过长、收敛速度慢等，文章提出一种改进的蚁群算法。首先将蚁群分为外层蚁群和内层蚁群，分别设计不同的启发函数来提高搜索效率，并引入安全因子提高机械臂运动过程的安全性，利用外层蚁群初始化信息素，引导内层蚁群进行全局寻优；为了加强优质种群的寻优能力，在信息素更新原则中引入狼群的猎物分配机制，同时改善部分路径信息素浓度，防止算法陷入局部最优；得到的机械臂末端有效路径再经过机械臂逆运动学运算和碰撞检测，转化为一条机械臂最优位姿路径。仿真实验表明该算法能为机械臂在不同环境中规划出一条符合运动要求的避障路径。