液压四足机器人足端的力预测控制与运动平稳性

针对液压四足机器人在坚硬路面行走时,足端位置易受刚性冲击,导致运动姿态平稳性差的问题,提出一种液压四足机器人足端力预测控制方法。在分析液压四足机器人结构的基础上,根据运动学与力学模型构建了液压伺服系统的力控制模型;采用改进自适应布谷鸟优化BP神经网络算法建立足端力预测控制模型,通过仿真对比分析验证了该算法的可行性。最后通过液压四足机器人KL样机进行足端力及刚性地面行走测试,结果表明该方法能有效增强液压四足机器人腿部的力柔顺性,提高运动姿态平稳性。     

急倾斜煤层回采巷道支护参数研究

根据龙煤集团七煤分公司新强煤矿的地质与生产技术条件,以该矿45051急倾斜煤层综采工作面回风巷掘进工程为例,采用理论分析和现场试验相结合的综合研究方法,对急倾斜松软煤层回采巷道围岩变形破坏规律、合理支护方式与支护参数进行了深入的研究。结果表明：巷道支护参数优化取得了良好的效果,降低了巷道修复成本,提高了巷道安全性。     

基于矫正力的前列腺粒子植入穿刺控制策略研究

以前列腺粒子植入机器人精准穿刺为目标，针对机器人辅助前列腺粒子植入手术的现存不足和发展趋势，开展针挠曲形变预测模型和穿刺控制策略等方面的研究。研究了针挠曲形变预测模型的参数获取问题，提出基于矫正力的术中组织杨氏模量识别方法，解决术中组织杨氏模量获取困难的问题。随后，建立基于矫正力的穿刺控制策略，分为两个阶段，即术前针尖轨迹规划阶段和术中穿刺策略调整阶段。在术前针尖轨迹规划阶段，基于针挠曲形变预测模型构建成本函数获取最佳针尖轨迹与穿刺参数。在术中穿刺策略调整阶段，构建了反向针挠曲形变预测模型，对矫正力的数值进行术中补偿，并采用基于强化学习(RL)的自适应PID方法设计控制器控制矫正力的施加，实现精准穿刺。自主搭建了粒子植入机器人实验平台以验证所提穿刺控制策略的有效性，粒子植入的平均误差为1.96 mm,标准误差为0.56 mm,实验结果表明，基于矫正力的穿刺控制策略能够有效降低针尖挠曲值，可以提高粒子植入精度。