仿生机器鱼水球比赛软件控制系统

介绍了仿生机器鱼水球比赛的背景知识,分析了比赛软件控制系统的特点和要求,提出了一种基于层次模型的软件控制系统结构,描述了各个层次的任务、作用和组成。通过近年来比赛中取得的成绩,证明该结构能较好地适应比赛要求。     

基于反馈学习的自适应图像处理方案

图像处理是机器鱼水球比赛中的关键环节,一个优秀的图像处理系统对比赛顺利进行起着至关重要的作用;但是在以往的机器鱼比赛中,图像处理系统都是在比赛开始之前进行环境的调节和设定,这种方式显然不适应机器鱼比赛中环境具有多变性的现实。文章提出了一种基于反馈学习的白适应式图像处理方案,通过分析提取图像处理得到的结果,不断对图像处理过程中的各种参数进行调整,以期程序参数能够最大化适应现场环境。实验表明,相对于传统的静态处理方案,基于反馈学习的自适应动态图像处理方案具有更强的适应性,适用于多变的机器鱼比赛环境。     

基于轨迹生成法的机器鱼位姿控制研究

位姿控制是机器鱼研究的基础,机器鱼游动的实质是位姿到位姿的变化,位姿控制效果直接影响机器鱼完成目标任务的质量.在行为机制基础上,以机器鱼从起始位姿到目标位姿的距离与夹角误差建立矢量矩阵,并以矢量矩阵参量建立极坐标与Lyapunov函数,分析机器鱼从起始位姿到目标位姿的稳定性;在此基础上,给定起始位姿与目标位姿,并在起始位姿与目标位姿分别以“舒适圆”为半径做两个圆,采用轨迹生成法对机器鱼位姿控制进行研究,并对实验效果进行了分析.     

设计团队结构影响异步协作模式的仿真研究

面向产品概念设计为任务的团队协作机制创新需求,尝试将开源软件和维基百科的开放式异步协作模式移植到设计团队中,为了探索设计团队在异步协作模式下提高创新产出的方法,在前期真人实验研究结果基础上,建立了设计师决策行为模型与团队协作多Agent仿真模型,并以设计软件平台为基础开发了原型系统。以产品配色为任务,通过调整团队中"引用"与"原创"两种决策偏好的Agent结构比例,开展异步协作仿真对比实验。实验结果表明,引用型设计师占优的团队的协作产出质量明显高于原创型设计师占优的团队,但引用行为的积极影响需要综合考虑团队规模与成员构成的组合才能得到发挥。基于仿真结果提出了设计团队相对较优的异步协作模式管理的建议。     

机器鱼比赛图像处理系统

机器鱼项球比赛要求图像处理系统能够准确地计算出机器鱼和球的位置。文中采用HSV颜色空间模型进行了图像分割,并采用像素分组标记法提取目标的位置。实验表明,采用该方法能够有效地进行目标识别,满足比赛的要求。     

基于SMA柔性驱动器的机器鱼设计与试验

设计了一款基于形状记忆合金丝(SMA)柔性驱动的机器鱼,详细阐述了柔性驱动器和机器鱼的结构设计和制作工艺,同时设计制作了驱动器和机器鱼的电控系统。柔性驱动器可实现双向弯曲运动,驱动器每一侧布置4路可独立控制的SMA丝,通过选择不同加热路数,可实现机器鱼四级摆动幅度的较精确控制。针对SMA存在的热积累问题,结合柔性驱动器自身的特点,提出了一种轮询加热控制策略,并试验比较了驱动器摆动幅度和摆动频率对机器鱼直线游动行为的影响。试验结果表明,柔性驱动器的摆动幅度越大,机器鱼游速越快;在无SMA热积累的影响下,驱动器的摆动频率越快,机器鱼游速也越快;轮询加热控制策略可有效提高机器鱼的极限摆动频率,获得的最大游速为102mm/s。     

一种分布式集群机器人链式成型方法

针对复杂非结构环境下作业任务对机器人的多功能性、柔性化等特殊需求,以分布式、大规模晶格式集群机器人的局部交互与自主协作为基础,提出了一种机器人系统随任务柔性变形的新成型方法。遵循"分层剥离、分层填补、迭代循环"的分层成型策略,将群体系统的全局行为转化为当前构型体外层个体的局部行为,从而使得大规模集群机器人的自主、有序成型成为可能。在分层成型策略指导下,设计了一种融运动链规划与执行为一体的集群机器人链式成型方法:依据"分层剥离"策略,通过边缘层内机器人个体之间的局部交互和协作,系统自主涌现出一条包含优先移动个体集的运动链,有效解决了群体成型过程中的"谁先走"问题;依据"分层填补"策略,通过个体成型规则引导运动链内个体沿构型体边缘有序地填充至待填补区域,解决了群体成型过程中的"怎么走"和"到哪里"问题。最后,设计并完成了一种晶格式、全向移动机器人本体模型和硬件实物,通过4类典型目标构型、数量多达169台机器人验证了集群机器人链式成型方法在通用性、可扩展性方面的有效性。这种"一套粒子、机机共融、一机多能"的新成型方式,可以实现通过"软编程"方式操控一群机器人自主、有序地完成给定二维目标构型任务的个性化定制。     

基于模糊算法的多Agent协作的实现

在多Agent环境中,许多任务并不是一个Agent可以独立完成的,在出现能力不足或条件不足时,必须联合多个Agetit成员来完成该任务.针对这种情况,从时间和优化两方面对协作加以考虑,<首先从时间方面考虑,通过建立任务树并利用时间可靠性使多Agent的协作在时间上得以保证,然后利用模糊算法选择最优协作策略,最后将两者结合起来以保证所选择的协作策略最佳.     

基于虚拟样机的仿鲹科机器鱼游动姿态仿真研究

为实现仿鲹科机器鱼的真实运动模拟,通过对一种仿鲹科机器鱼进行方案设计、三维实体建模和ADAMS运动仿真,实现仿鲹科机器鱼的仿真模拟;设置多舵机串联驱动机器鱼多种驱动模式,进行鲹科鱼类的推进模式及其动力学分析;并通过对比各个游动模式下的机器鱼身体波波幅包络曲线,获得机器鱼最贴合实际的舵机驱动方式。本研究为仿鲹科机器鱼的设计和优化提供参考依据。     

多关节自主游动机器鱼的设计与控制

为研究机器鱼设计过程中的关键问题(如密封、配重)以及机器鱼控制中的难点(如逼真的模拟鱼的游动),设计了四关节且可以自主游动的鲹科机器鱼研究平台,展示了机器鱼机械结构和控制系统的设计过程。水下实验证明此机器鱼平台可行而有效,能够真实地模拟真鱼的游动姿态和行为,可用于后续研究,如提高机器鱼的游动效率、优化机器鱼的控制算法等。     

基于ASP的VPDM系统研究

分析了虚拟企业对虚拟产品数据管理（VPDM）的需求，结合ASP模式的先进实施理念，提出了基于ASP模式的VPDM系统概念；分析了VPDM与传统PDM之间的区别；并基于B／W／D三段式结构，阐述了基于ASP模式的VPDM体系结构；最后讨论实现该系统的方法和一些关键技术。     

转子轴花键的铣削

介绍了利用大径定心的花键轴花键的实用加工方法。     

管路液力冲击的解析研究

分析阀门开闭引起管路液力冲击的机理,计算换向阀换向时管路实际压力冲击突变值及换向阀阀芯所受液动力并进行实验验证。     

基于MATLAB仿真的SVPWM技术研究

为了给交流异步电机伺服系统提供必要的设计数据,根据SVPWM的基本原理和实现算法,基于MATLAB/Simulink平台搭建了SVPWM仿真模型,将该模型应用到异步电机的矢量控制系统中进行了仿真。结果表明,SVPWM控制方式提高了整个系统运行的稳定性和可靠性。     

滚子表面缺陷分析

采用金相分析以及扫描电镜、能谱分析等试验方法对滚子表面缺陷进行了分析.结果表明:滚子表面的麻坑(黑点)缺陷是腐蚀坑,主要是由于热处理炉保护气氛不纯,滚子在高温状态下产生表面腐蚀而形成.     

基于B/S结构在线监控研究应用

简述了DCOM、ActiveX等组件模型,结合ASP技术在Internet/Intranet环境下实现了基于Browser/Server结构锅炉在线监控.该系统在DCOM技术基础上通过ADO编程实现数据传输和访问,结合ASP和ActiveX控件技术实现动态发布和在线监测.     

基于插值法的计量泵流量控制算法研究

针对目前国产计量泵实际流量显示不直观、计量精度低等问题,分别用分段插值、拉格朗日插值、牛顿插值、三次样条插值4种算法,对不同压力下多种型号的计量泵实际流量和频率之间的关系进行了理论研究,并用线性回归分析法对所得计算结果进行了分析。分析结果表明,分段插值算法所得标准误差最小,残差图中的离散性最明显,置信区间最小,更真实的反映了实际流量和频率的关系,可大大提高计量泵的计量精度,适合用作计量泵控制器流量控制算法。     

单片机应用系统研究——轮式移动机器人控制系统设计与研究

机器人的移动方式有很多种,但大致就分为两种:车轮式和足步式两种.本文从轮式移动机器人(WMR)的体系结构出发,重点设计了机器人移动控制系统的硬件、软件平台.首先,通过对非完整轮式移动结构和直流伺服电机模型的分析,建立了移动机器人的控制系统模型.其次,设计了基于AVR微控制器(AT90S8515)的移动控制系统,其中主要包括PWM功率驱动、测速单元和串行通讯模块等;对机器人速度、位置控制采用模糊PID算法,较好地克服了移动机器人模型的不确定性、转速位置控制要求的多变和环境改变等因素的影响.程序使用ICCAVR C语言编写,在AVR SUDIO调试软件中用ICE200仿真.     

电火花成形机床微细加工相关探索

首先简要介绍了电火花微细加工目前的发展状况。并概括地分析了商品电火花成形机用于微细加工所具有的一些特殊优势。最后通过微轴的加工实例来证实其进行实用微细加工的可行性。     

基于时间序列电流偏差因子的电源-电弧系统稳定性研究

运用偏微分近似理论,在考虑焊接外电路动态全负载情况下,对电源-电弧系统稳定性进行了模型刻画,得出系统稳定系数的数学解析式,依此定性并量化分析了系统稳定性的基本条件和最优条件。在此基础上,采用电流偏差相对转换方法,获得了动态电流偏差因子的时间序列解析表达式,进而通过偏差衰减时间方式来量化分析系统的稳定性。实验的电压与电流波形分析结果与动态电流偏差因子量化结果一致。