CUKF算法及其在移动机器人组合导航中的应用

针对移动机器人位置的精确估计问题,提出一种附有约束的无色卡尔曼滤波(CUKF)算法.由于无色卡尔曼滤波(UKF)在处理非线性问题时,无需计算Jacobian矩阵或Hessian矩阵,从而有效地减小了线性化对非线性系统误差的影响.CUKF算法很好地利用了UKF的非线性滤波特点,在其基础上增加某种约束.将地理信息系统(GIS)环境下的地图数据库中的道路方向信息作为约束条件,通过引入拉格朗日函数解决具有约束的差分全球定位系统/航位推算(DGPS/DR)组合导航系统的非线性最优估计.仿真实验结果表明:CUKF比UKF能够更有效地提高定位精度.     

机器人多指抓取的力封闭判别

在机器人多指操作过程中,需要判断抓取姿态是否满足力封闭条件．基于非线性摩擦锥约束转换为对称矩阵的正定线性约束,进一步将抓取力摩擦锥约束转换为线性矩阵不等式约束,使抓取力封闭判别问题转化为带线性矩阵不等式约束的可行解问题,给出了力封闭抓取的充要条件     

冗余度机器人灵活性的控制

本文研究冗余度机器人没有障碍物存在时的轨迹规划,提出了在Chebyshev意义下,用以改善灵活性的控制算法。控制算法利用连杆间的自身运动,即利用冗余空间产生出满足终端运动要求的、较低关节速度的机器人形态,灵活性的控制可通过线性规划方法求解。平面三连杆和四连杆机械手的仿真结果,证明了本文所提出的控制算法的有效性。     

无线传感网络覆盖中网络拓扑结构设计方法

无线传感网络覆盖可以合理分配网络的空间资源,更好地完成环境感知、信息获取等任务,当前无线传感网络覆盖方法不能对传感网络进行全面覆盖。提出一种新的用于无线传感网络覆盖的网络拓扑结构设计方法,将层次型拓扑结构作为无线传感网络拓扑基本结构,对其进行详细分析后,提出能量高效的拓扑控制算法:以同一概率周期性随机选择簇头,令无线传感网络的总体能量消耗均衡分配至各传感器节点中,实现簇中成员节点数据的均衡分布,完成无线传感网络拓扑结构的设计。实验结果表明,设计的网络拓扑结构可以合理调节传感节点的距离,可以覆盖整个无线传感网络,减少重复覆盖,具有很好的覆盖优化效果。     

基于运动想象脑电的在线脑机接口实验

针对脑机接口技术的研究和应用设计了基于运动想象脑电信号的在线机器人控制系统,包括USB脑电放大器、开放接口的采集和实验平台、基于小波变换和AR模型系数的特征提取算法、机器人控制电路、机器人.20位受试者在该系统上分别进行了80次在线试验,比较分析了3种不同手部运动想象脑电信号的区分度,运动想象脑电对机械手控制的平均准确度分别达到了85%,88%和90%.该控制系统为基于脑电信号的在线机器人控制系统的实现和识别率的提高提供了新思路,同时也为在线脑机接口技术的实验研究以及实际应用带来了方便.     

动态触觉传感中基于垂直采样的速度求解方法

提出了在触觉传感器动态触摸物体表面时，只利用传感器信号本身求触摸速度的方法，该方法利用了不同学深度的触觉传感信号，并对该信号的时间频率和空间频率进行分析，根据它们的时空尺度变换特征求解速度，仿真结果表明，该方法可以对一定范围内的速度进行较精度地测量。     

机器人的神经网络控制

阐述一种用神经网络解决机器人控制问题的方法和步骤，并以三关节机器人为例，给出了控制模型。     

Research on bionic quadruped robot based on hydraulic driver

A prototype of hydraulically powered quadruped robot is presented.The aim of the research is to develop a versatile robot platform which could travel fleetly in outdoor terrain with long time of endurance and high load carrying ability.The current version is 1.1m long and 0.48 m wide,and weights about 150 kg.Each leg has four rotational joints driven by hydraulic cylinders and one passive translational joint with spring.The torso carries the control system and the power system.A novel control algorithm is developed based on a Spring-Loaded Inverted Pendulum model and the principle of joint function separation.The robot can not only cross a 150 mm high obstacle in static gait and trot at 2.5km/h and lkm/h on the level-ground and 10°sloped-terrain respectively,but also automatically keep balanced under lateral disturbance.In this paper,the mechanical structure and control systems are also discussed.Simulations and experiments are carried out to validate the design and algorithms.     

计算机联锁系统中冗余CAN总线接口的研究

论文通过对计算机联锁系统中冗余CAN总线接口多种实现方式的研究和比较。提出了CAN总线收发器的热冗余方式较冷冗余方式有适应性强，主控器干预少以及自适应切换等优势，所以应用价值更高。     

基于DSP的焊装机器人控制算法研究与仿真设计

在建立六自由度焊装机器人D-H坐标系及确定各手臂参数的基础上,研究其正逆运动学方程,设计其数值模拟算法,并在MATLAB环境下建立仿真模型,获得在定点控制模式下各个关节电机控制量,得到具有固定重力补偿的机器人控制模型;基于六自由度机器人动力学控制原理,在考虑电机特性及机器人手臂动力学特性的基础上,建立了具有传感器反馈控制的优化模型;在Tecnomatix环境下创建了四机器人焊接工位,利用其提供的Robotics功能模块,实现了机器人的路径及功能示教;利用DSP(Digital Single Processor,数字信号处理器)解算了机器人关节坐标的牛顿-欧拉逆运动学方程,并实时、快速处理传感器反馈信号,实现了对多个伺服系统的闭环控制。