移动机器人网络运动协调的控制与仿真

研究移动机器人网络运动协调的仿真框架与分散控制律的设计。建立了传感范围有限、差速驱动移动机器人网络的数学模型:单个机器人的运动由运动学与动力学方程描述,且驱动力矩和速度有限;有向图和proximity图分别描述机器人间的通信网络和互感网络。设计了基于MATLAB/SIMULINK的运动协调仿真框架,并在此基础上设计了带速度约束的平行运动与自组织编队生成协调控制律。仿真结果证明控制器设计的有效性和仿真框架对不同分散控制律的适用性。     

机器人yoyo轨迹规划与控制

以机器人yoyo运动控制为例,提出了一种针对周期性动态系统进行轨迹规划的通用方法.把yoyo达到底端时机器人机械臂的高度作为中间状态,通过逐个循环逐个阶段求解该最优问题,可得机器人的参考轨迹和名义控制,同时也可以得到被控对象相应的返回映射.该方法也可用于其他类似的周期性动态系统.     

A control structure for the autonomous locomotion on rough terrain with a hexapod robot

A motion control structure used for autonomous walking on uneven terrain with a hexapod biomimetic robot is proposed based on function-behavior-integration.In the gait planning level, a set of local rules operating between adjacent legs were put forward and the theory of finite state machine was employed to model them; further, a distributed network of local rules was constructed to adaptively adjust the fluctuation of inter-leg phase sequence.While in the leg-end trajectory planning level, combined polynomial curve was adopted to generate foot trajectory, which could realize real-time control of robot posture and accommodation to terrain conditions.In the simulation experiments, adaptive regulation of inter-leg phase sequence, omnidirectional locomotion and ground accommodation were realized, moreover, statically stable free gait was obtained simultaneously, which provided hexapod robot with the capability of walking on slightly irregular terrain reliably and expeditiously.     

基于行走轨迹的智能监控算法

提出了一种基于行走轨迹的异常行为识别方法,运用背景减除法与时间差分法加权平均的目标检测法对运动人体进行检测,通过对人的行走轨迹的跟踪与记录来判断某人是否可疑,轨迹出现闭合曲线和螺旋线说明有徘徊行为,即可疑予以报警。实验表明,该方法具有一定的可靠性和鲁棒性,实时性较强。     

仿鱼推进的实验研究

模仿金枪鱼的摆尾推进方式,制作了单尾仿生机器鱼.实验测量了机器鱼的航行速度、阻力和系泊状态时尾鳍摆动产生的推力.针对单尾鳍摆动存在的机器鱼的摇艏问题,进一步设计出双尾鳍仿鱼推进器,并将其应用于小水线面双体船,制作了仿生双尾推进的实验平台.在水池中进行了实验研究,结果表明:仿生双尾推进不仅解决了单尾机器鱼游动时的鱼体晃动问题,而且还具有优良的推进效率和操纵性能.作为一种新型的仿生推进器,仿生双尾推进具有广阔的工程应用前景.     

基于NSGA-Ⅱ的IPMC机器鱼动态多目标相容优化控制

实际控制问题中往往有多个控制目标需要兼顾,且多个目标通常情况下是冲突的。根据相邻控制步之间系统状态和控制输入的连续性,提出了一个基于NSGA-II的动态迭代多目标相容优化控制算法,并且这一算法有能力处理目标空间为非凸的控制问题和提高在线优化速度。考虑到IPMC驱动机器鱼在运行过程中能耗和速度两个关键且冲突的目标,建立IMPC驱动机器鱼的运动及能耗模型,将所提算法进行了应用。仿真结果表明了控制算法的有效性及其在慢复杂系统动态控制中的应用潜力。     

手扶拖拉机排气消声器设计与试验研究

柴油机排气消声器的长度、直径及内部结构是其消声量的主要控制参数．本文根据所设计的多级扩张式消声器，通过实验研究以寻求各参数优化组合方案，为设计最佳消声效果的消声器提供依据     

四足步行机运动学和运动控制

应用矩阵理论方法,研究了具有特定腿机构——空间缩放机构的四足步行机运动学中的位置问题,从而得出了表示步行机运动状态的位置姿态、各腿关节位移量和足的位置这三组变量之间的关系,以及已知任意两组求第三组变量的公式。还提出了一种步行机实现简单行走运动的控制方法,并用MCS-51系到单片机控制系统,完成了四足步行机“WL-Ⅰ”的平地直线行走实验。     

助行训练机器人骨盆位姿控制机构运动学建模及仿真

助行训练机器人是一种帮助偏瘫、截瘫患耆进行行走训练的康复设备,其作用是通过对人体骨盆中心和腿部的控制实现行走功能,进而达到锻炼肌肉和康复行走功能的目的．该文提出了4自由度骨盆位姿控制机构,基于齐次坐标变换建说了位姿控制机构的运动学模型,利用MATLAB／Simulink完成了运动学仿真,验证了运动学方程的正确性．本研究为助行训练机器人控制系统设计提供了依据．     

蜂窝形钢空腹夹层板楼盖振动舒适度分析

为了研究新型蜂窝形钢空腹夹层板楼盖的竖向振动舒适度,以自振频率和加速度为双控指标,采用子空间迭代法计算结构基频和各阶振型;然后,采用行走路线法对结构进行时程分析,计算结构在人行荷载作用下的加速度响应.考虑跨高比,上覆混凝土板厚度和上、下肋刚度对结构基频和加速度响应的影响,对结构进行参数化分析.结果表明:蜂窝形钢空腹夹层板基频随着跨高比、上覆混凝土板厚度的增大而减小,随着上、下肋刚度的增大而增大;峰值加速度随着跨高比的增大而增大,随着上覆混凝土板厚度及上、下肋刚度的增大而减小.