基于零力矩点的四足机器人非平坦地形下步态规划与控制

为提升四足机器人在非平坦地形中的行走能力,根据零力矩点理论分析机器人行进过程的稳定条件,利用稳定裕度的概念,在支撑多边形中求取最优稳定点来规划零力矩点. 为避免walk步态中频繁调整躯干姿态导致的能耗和行进速度损失,提出了在次优支撑三角形中求取最优稳定点的方法. 针对斜坡地形中机器人运动性和稳定性的矛盾,设计了综合性能更高的躯干姿态和支撑点位置. 为适应不同坡度和躯干角度,通过对零冲击足端轨迹规划方法进行改进,实现了以目标支撑点为中心的斜坡零冲击规划目标. 仿真试验结果表明,该规划控制方法能够实现机器人在不同斜坡中的稳定行走.      

面向重大自然灾害的救援装备研究现状及发展趋势

随着地震、地质及洪涝等自然灾害多发频发,救援装备成为救灾应急力量体系的重要组成部分,中外围绕高机动、多功能、模块化、轻量化救援装备展开了深入的研究和应用。从快速抵达、救援处置、装备转场、协同救援及解决救援现场最后一公里的难题对中外的救援装备进行了论述,同时对中外救援装备的特点和性能进行了对比分析,提出了现有救援装备面临挑战问题,在此基础上提出了救援装备发展的方向和发展趋势,同时对救援机器人的发展进行了展望,以期对中国的应急救援装备的发展和处置能力的提升提供参考和借鉴。     

液压四足机器人单腿的分数阶虚拟模型控制

虚拟模型控制广泛用于四足机器人的运动控制器设计中. 提出了一种分数阶虚拟模型控制器,在保证四足机器人柔性触地的同时,提高四足机器人小跑运动中单腿轨迹跟踪的精确性和鲁棒性. 介绍了关节液压缸力控制系统的频域建模过程及基于非线性寻优法的单腿虚拟模型控制器的参数整定,并通过实验对比了分数阶虚拟模型控制和传统虚拟模型控制在四足机器人小跑运动中单腿的控制效果,证明了分数阶虚拟模型控制对单腿轨迹跟踪性能的改善作用.      

基于多目标优化的救援机械臂结构参数设计

为了综合优化双臂救援机器人双臂协同工作空间、机械臂负载能力以及机械臂末端运动速度,研究了基于多目标函数综合优化的救援机器人双臂结构参数设计方法. 由于双机械臂的协同工作空间难以进行数学描述,提出了一种基于三重积分的描述方法. 针对所建立的双臂协同工作空间、机械臂末端运动速度以及机械臂负载能力三个目标函数的综合优化问题,通过模糊层次分析法,计算每个目标函数的权重从而进行线性加权以得到综合的多目标优化函数. 基于该综合优化函数,通过粒子群算法进行多目标函数最优值求解,得到一组机械臂结构优化参数,使双臂救援机器人的综合性能达到最优. 实验结果表明所提出的双臂救援机器人性能指标的优化方法是可行的.      

机动目标跟踪中机动频率的自适应调整

研究机动目标跟踪过程中机动频率的自适应调整方法,使其值更加符合目标的实际机动状况.根据卡尔曼滤波残差是否符合零均值正态分布,判断目标机动频率是否发生改变,并采用简化的最小均方误差(LMS)算法对机动频率加以自适应调整.仿真实验表明,通过对频率自适应调整,使机动目标的位置、速度估计误差明显减小.     

基于分数阶的电动轮足式机器人腿部阻抗控制研究

为了减少机器人足端落地冲击力,提高机器人对复杂地形的适应能力,将基于位置的阻抗控制应用于电动轮足式机器人足式运动过程的柔顺性控制,提出具有分数阶结构形式的阻抗控制器以改善系统的接触性能.由于位置闭环的带宽会影响目标阻抗的实现,引入逆位置环补偿环节以提高系统的阻抗跟踪性能.仿真与实验结果表明,分数阶阻抗控制不仅能够实现足端与地面的稳定接触,而且相比于常规的二阶质量-阻尼-弹簧阻抗控制,能实现更好的接触过渡性能.      

改进适应度的异构多机器人任务分配

目的探究基于适应度的异构机器人系统模型与外部适应度的特点,提高系统性能与任务分配结果。方法应用数学模拟法分别研究机器人与任务,实证研究法验证外部适应度算法。结果对于机器人模型与任务模型,采用机器人原始性能参数建模;外部适应度采用正余切函数构成的算法,实现了任务最优分配。结论改进后的数学模型提高了系统的鲁棒性与可扩展性,改进外部适应度算法更为有效的反映机器人与任务间的匹配关系,为系统任务分配提供了可靠依据。     

基于虚拟仪器技术的高炮随动系统性能测试装置

研制基于虚拟仪器技术的高炮随动系统性能检测装置. 采用数字正弦机模拟指挥仪施加阶跃、等速、正弦信号给高炮随动系统,实时高速高精度采集误差、角速度、电流和击发信号,并完成高炮实弹射击过程中方位与高低跟踪误差的测试. 根据测试结果自动求取各项试验的性能指标. 正弦机输出信号具有引导过程,保证高炮在启、停过程中速度平滑过渡. 试验结果表明,位置误差的测试精度达到0.006°以上,测试结果准确可靠.     

仪器抽真空时电气绝缘性研究

仪器在抽真空时电气元器件绝缘性变化很大,以至于此时给仪器供电容易造成短路从而烧坏电气元器件,所以对仪器抽真空时电气元器件绝缘性进行研究,了解其原因从而在仪器制造或者调试时采取保护措施,避免烧坏元器件的发生具有非常重要的意义。     

最佳说明推理与溯因推理

最佳说明推理源于溯因推理,在一种推理过程中同时对科学假说的产生和评价作出了说明。文章考察了最佳说明推理的基本概念;从新假说产生即科学发现的视角,重构了皮尔士的溯因模型;在此基础上,比较了最佳说明推理与溯因推理的异同,比较性地评价了两者作为科学探究模式的优劣;最后,尝试性地得出几条结论。