空间机器人柔性臂的动力学轨迹跟踪控制

机器人柔性擘控制问题是目前机器人研究中的一个重点和难点，本文动用基于关节的求逆技术，得到了有关大质量负载的空间机器人柔性臂动力学轨迹跟踪非线性控制问题的有效方法，并以一平面二杆空间机器人柔性臂为例进行了控制的仿真研究，仿真研究的结果表明，该方法具有较高的可靠性和良好的控制效果。     

一种柔性机器人的子杆法建模方法

本文实现了一种用虚拟刚性子杆及被动关节模型模拟柔性杆,进而对空间多杆柔性 机器人建模的方法;采用遗传算法解决了子杆参数的优化辨识问题;讨论了这一建模方法的 适用范围;并通过Raleigh阻尼的引入完善了这一方法;最后通过仿真初步验证了这一方法 的有效性和正确性．     

多杆柔性机器人动力学方程的瞬态动响应数值求解方法

本文运用有限元方法建立了考虑杆及关节柔性的多杆柔性机器人动力学微分方程，并对纽马克法进行修正，用来求解多杆柔性机器人的瞬态动响应，获得满意的结果。     

柔性冗余度机器人力矩优化的研究

本文首先应用模态理论，对柔性冗余度机器人振动的控制问题的原理与策略进行了研究．在此基础上通过对满足抑振要求的自运动的选取进行分析，指出柔性冗余度机器人在通过优化其自运动实现振动抑制的同时还具有二次优化的能力，并给出了在满足抑振的前提下实现关节力矩优化的方法．最后对一个末杆为柔杆的平面三杆机械手的振动控制与力矩优化进行了仿真，结果验证了该方法的可行性．     

基于均质柔性杆模型的仿袋鼠机器人柔性脚着地阶段运动特性研究

为了揭示仿袋鼠跳跃机器人柔性脚着地阶段的运动机理以及其对跳跃性能的影响,建立了基于铰支— 自由梁的柔性脚着地阶段分析模型．利用拉格朗日方程和假设模态方法,建立了柔性脚掌在着地阶段的动力学方 程．结合实例,应用Matlab 分别对柔性脚部的运动步态、弹性势能变化、踝关节的位移变化进行了计算与仿真分析, 并给出相应的变化规律;建立了跳跃机器人刚性脚与柔性脚的对比实验台,测得落地过程刚性脚、柔性脚的冲击加 速度曲线．将刚性脚曲线与柔性脚曲线进行了比较,验证了用均质柔性杆作为机器人的柔性脚来模拟袋鼠柔性脚是 可行的,为仿袋鼠跳跃机器人的设计提供了有力的依据．     

柔性空间机器人振动抑制轨迹规划算法

本文首次提出了一个描述柔性空间机器人振动的可直接计算的激振力指标，进 而提出了柔性空间机器人抑振轨迹规划算法．该算法采用均匀非周期四阶B样条描述机器人 的运动轨迹，B样条的控制点作为优化参数，使用改进的微粒群优化算法，以激振力为性能 指标对轨迹进行优化求解．该方法根据激振力指标而不是待定轨迹的控制结果来判定轨迹的 抑振性能，极大地简化了规划过程．对柔性双臂空间该机器人的抑振轨迹规划仿真，表明优 化轨迹取得了良好的振动抑制效果，证明了算法的有效性．     

柔性臂漂浮基空间机器人建模与轨迹跟踪控制

利用拉格朗日法和假设模态方法建立了末端柔性的两臂漂浮基空间机器人的非线性动力学方程．通过坐标变换,推导出一种新的以可测关节角为变量的全局动态模型，并在此基础上运用基于模型的非线性解耦反馈控制方法得到关节相对转角与柔性臂的弹性变形部分解耦形式控制方程．最后，讨论了柔性臂漂浮基空间机器人的轨迹跟踪问题，并通过仿真实例计算,表明该模型转换及控制方法对于柔性臂漂浮基空间机器人末端轨迹跟踪控制的有效性．     

柔性机器人协调操作闭链负载机构的一般模型

本文利用闭链刚性负载内部运动参数之间的微分关系,在单柔性机器人有限元动力 学模型基础上,建立了系统的运动学和动力学协调约束条件,首次导出了基于负载运动任务 参数的柔性机器人协调操作闭链刚性负载的动力学方程,并给出了两3R柔性机器人协调操作 刚性四杆机构的仿真算例．     

柔性冗余度机器人残余振动的抑制研究

柔性冗余度机器人兼具柔性机器人与冗余度机器人的特点，在航空航天等领域有着十分广泛的应用前景．但是存在的结构柔性及其引起的振动造成机器人的精确控制极为困难．本文研究了柔性冗余度机器人残余振动的抑制问题，给出了一种控制方法．这种控制方法通过机器人在末端运动停止后依然进行某种自运动对残余振动进行主动的控制，使其迅速衰减．最后通过仿真验证了其可行性     

全柔性机器人机构的结构构型研究

本文对全柔性机器人机构的结构构型问题进行了系统的讨论：首先从应用层面上对 全柔性机器人机构进行了分类，着重讨论了并联机构与全柔性机器人机构之间存在的有机联 系．通过对并联机构的结构及柔性铰链的几何模型进行系统的总结，为全柔性机器人机构“ 型”的选择与构筑提供了丰富的素材．此外，还重点讨论了对全柔性机器人机构的性能产生 较为显著影响的结构布局问题．     

宽频带微型压电式振动发电机的设计

针对压电式振动发电机频带宽度过窄的问题,设计了多悬臂梁-单质量块结构的微型压电式振动发电机。建立了多悬臂梁-单质量块结构微型压电式振动发电机的仿真模型,分析了微型发电机的谐振频率与结构参数的关系、输出电压与结构频率的关系等性能参数。组装了多悬臂梁-单质量块结构发电机实验模型,实验结果表明,设计的多悬臂梁-单质量块结构微型发电机在振动频率为113Hz～155Hz的环境中可以有效地将振动能转换为电能,在频带范围内最小输出功率37.56μW,最大输出功率155.71μW,发电机的频带宽度扩展到42Hz。     

基于微悬臂梁的化学传感器的灵敏度研究

基于探测的原理,在动态模式下,首先对不同结构梁的本征频率偏移量进行了有限元分析,结果表明三角形梁的灵敏度最高。然后重点针对不同结构参数的三角形梁进行了动态计算,获得了其频率偏移量随结构参数变化的关系曲线。另外,通过静态模式下的有限元计算,发现各种梁自由端的偏移量相同,表明它们的静态灵敏度与形状无关。最后,对三角形梁在不同测量模式下结构参数的优化设计进行了分析。     

辽西钼多金属矿床遥感影像线性体自动提取及成矿有利度分析

通过采用线性拉伸增强→边缘检测增强→优选图像最佳值为阀值进行二值化→矢栅转换→拓扑重建→干扰信息剔除→遥感影像线性体分布图的流程方法,成功地自动提取了辽西钼多金属矿床遥感影像线性体,且通过线性体长度-频数、线性体方位-频数及构造强度分析,得出提取数据地质上的有效性。最后运用证据权重法得出构造线性体与矿床的关系,即构造强度分级4~7为最佳致矿异常上下限。     

结构质量分布及损伤与动力响应关系研究

结构动力系统中质量、阻尼、刚度等物理参数及其分布决定着结构的动力特性．当这些物理参数及其分布发生改变时，结构的动力特性会随着改变，从而即使在相同荷载作用下，结构的动力响应也会发生改变．为保障结构的安全运营需深入了解结构在不同质量分布及损伤情况下的动力响应．用试验的方法研究了结构的不同质量分布及损伤与结构动力响应的关系．不同质量分布用立柱上方不同的质量块模拟，结构损伤用立柱中部的裂缝模拟．测试了正弦扫频激励结构发生一阶共振时动力应变的最大值．试验结果表明结构动力应变响应最大值随着结构质量分布的不均匀程度的增大而增大．在不同的质量分布状况下，当结构无损伤时，结构下部应变响应最大值总大于结构中部应变响应最大值．当结构有损伤时，结构下部应变响应最大值总小于结构中部应变响应最大值．     

灿烂甲酚兰衍生物的结构—式电位关系及式电位预测

以半经验分子轨道方法计算灿烂甲酚兰衍生物的分子结构参数,以主因子分析和多元线性回归等方法研究了吲酚衍生物的式电位与其分子结构间的关系,在所选择的19个分子结构参数中,与氨基相连的苯环上C4上的净电荷,e(C4）;分子的电离势,Ip;联苯胺中C1－N键的交换能,Eex(C1-N)和双中心共振能,Er(2);与其式电位有较好的相关性。回归方程为：E^0‘＝20.2165 2.406e(C4)-1.78865Ip 0.1809Eex(C1-N) 0.00809Er (2)(RC=0.9988,SD=0.007),预测2－氟－,2－氯－和2－溴取代灿烂甲酚兰的式电位分别为：0.603V,0.845V和0.847V。     

Detecting vegetation structure using a kernel-based BRDF model

The magnitude of the anisotropy of vegetation is mainly determined by its spectral and structural features. It can be described by the bidirectional reflectance distribution function (BRDF). The parameters of physical BRDF models are related to the biophysical structural information. However, for a semiempirical kernel-based BRDF model, the relationship between BRDF parameters and vegetation structure is no longer as clear as with a physical BRDF model. To reveal this relationship, a structural scattering index (SSI) and a relative structural scattering index (RSSI) are derived based on the BRDF parameters in this paper. The investigation of SSI and RSSI show that they have both theoretical and practical meaning and can be used to distinguish different land cover types or to detect structural changes.     

基于计算的工业喷涂机器人基本参数设计方法

设计与确定机器人参数需要在各项性能之间进行折衷,常常是一个耗时的迭代过程。本文提出了一种工业喷涂机器人基本参数确定的一般方法。通过喷涂机器人的设计与开发过程,基于机器人建模方法,归纳出机器人基本参数对各项性能尤其是工作空间特性的影响因素与规律,并在此过程中上分析了其结构参数对机器人工作空间和性能的影响,从而得出了机器人工作空间特性与结构参数之间的内在联系,为工业机器人的设计提供依据。     

Frequency domain analysis for non-linear Volterra systems with a general non-linear output function

For non-linear Volterra systems which include a non-linear state equation and a general non-linear output function, the system frequency response functions and some related frequency response characteristics are developed and discussed in this study. These new results establish the frequency response functions for this general form of non-linear systems by extending some existing theory, and provide an analytical insight into the relationship between model parameters and frequency response functions, and the relationship between model parameters and the magnitude bound of frequency response functions. Several examples are given to illustrate the new results.     

无耦合PCNN频域特性分析

脉冲耦合神经网络（PCNN）模型具有脉冲调制和耦合连接特性,广泛应用于数字图像处理领域。然而现有PCNN模型的研究都是从时域或图像本身包含信息角度分析参数与模型特性之间的关系,无法全面解释参数对模型特性的影响。从PCNN模型的迭代方程出发,利用离散系统频域分析方法从频域角度对无耦合PCNN模型进行分析,揭示无耦合PCNN模型的动态门限子系统具有低通特性,并确定网络参数a_E的选取范围,同时通过对脉冲发放时刻公式进行推导,得到参数v_E的选取范围。采用傅里叶变换方法分析单个神经元的脉冲发放频率特性和动态门限衰减频率特性,解释无耦合PCNN模型的参数对频域特性的影响。仿真实验结果验证了该理论分析结论的正确性,从频域角度理解无耦合PCNN模型的参数与模型特性之间的关系,为挖掘PCNN模型特性提供一种新的方法。     

结构参数对超磁致伸缩致动器动态特性的影响

本文从Terfenol—D棒的线性压磁方程出发,建立了超磁致伸缩致动器（GMA）轴向方向的传递函数动态仿真模型,研究了其主要结构参数,即Terfenol—D棒半径r和长度l、碟簧刚度kF、负载质量MF在对GMA阻尼系数ξ、固有频率f和动态性能指标上升时间tr、调节时间ts、超调量δ的影响。给出了具有优良动态性能的GMA应满足的两个条件,即阻尼系数ξ为0．707和系统固有频率f等于GMA交流驱动频率。最后,根据这两个条件对设计出的GMA进行了结构参数优化,当r=20mm,l=60mm,MF=0．57kg,kF=2000N／mm时,ξ=0．706,f=5680．7HZ,动态性能指标上升时间tr=0．943×10^-5s、调节时间ts=1．29×10^-4s,超调量δ=4％,明显改善了GMA的动态性能和稳态性能。