单足气动跳跃机器人的基于时间事件控制方法

传统的单足跳跃机器人高度控制多采用基于状态的控制方法,这种方法由于使用位置传感器,机械系统和控制系统都较为复杂.本文提出了一种只使用触地开关的基于时间事件的控制方法,简化了系统的设计.建立了包含气动特性的动力学模型,通过仿真分析了该控制方法的特点,在机器人样机上验证了算法的有效性.仿真和实验结果表明基于时间事件控制的机器人在保证系统具有相同稳定范围、收敛速度的同时,比基于状态事件控制的机器人更简单、跳跃高度调节更灵活.     

微小型跳跃机器人:仿生原理,设计方法与驱动技术

高爆发性的跳跃是生物亿万年进化演变中赖以生存的关键之一,帮助生物实现在各种非结构化环境下的灵活运动功能.通过对生物跳跃机制的深入理解,微小型跳跃机器人在功能及性能上取得长足进步.本文以生物跳跃运动四个阶段(准备、起跳、腾空和着陆)为主线,剖析了生物的行为原理,介绍了对应的微小型跳跃机器人的动力学特征与技术,归纳了现有研究的挑战,最后讨论了跳跃机器人的未来发展趋势和潜在研究价值.     

可跳跃式两轮机器人的设计与动力学分析

为提高跳跃机器人运动的灵活性和实用性,通过将跳跃运动与轮式运动相结合,设计了一种新型的可跳跃式两轮机器人.跳跃运动由三杆弹簧跳跃机构实现,在大大减小机构尺寸的同时提高了能量利用率.详细介绍了机器人各机构的组成及工作原理,在此基础上,对机器人跳跃过程进行了动力学建模,分析了影响机器人跳跃能力的因素.为验证机械设计的有效性,利用ADAMS进行了机器人轮式移动与跳跃越障过程的仿真.搭建机器人控制系统并制作可跳跃式两轮机器人原理样机,最终跳跃实验结果证明了机器人设计的合理性以及理论分析的正确性.该跳跃机器人的能量利用效率接近70%,跳跃高度超过自身尺寸.     

基于可调齿轮—五杆机构的仿袋鼠跳跃机器人运动步态分析

设计了一种可调齿轮—五杆仿袋鼠跳跃机器人,实现了能量的可调．利用ADAMS 软件对机器人的结 构参数进行了优选,按姿态调整、储能、起跳腾空、着地复位的动作顺序对机器人一个跳跃循环过程中的运动步态 进行了分析．采用简化的双质量—非线性弹簧模型对起跳条件和质心受力情况进行了分析．最后给出了仿真和实验 结果,证实了设计方案的可行性．     

基于弹簧负载倒立摆模型的仿袋鼠机器人稳定跳跃控制

仿生跳跃机器人具备很强的越障和环境适应能力,但是由于机器人运动过程中较短的可控时间以及腾空阶段运动的不确定性,运动的稳定性对于仿生跳跃机器人至关重要.本文对仿袋鼠机器人跳跃运动过程中的稳定跳跃控制问题进行了研究.首先采用双质量弹簧负载倒立摆模型(spring-loaded inverted pendulum,SLIP)模型对袋鼠机器人的结构进行简化,建立了机器人系统的动力学模型,并对机器人的运动过程以及着地相与腾空相的切换条件进行了分析.然后采用解耦控制的思想,将SLIP模型的运动控制分解为水平速度控制和跳跃高度控制两个方面,分别通过控制着地角度实现对水平运动速度的控制,通过能量补偿实现对跳跃高度的控制.最后在ADAMS仿真环境中建立机器人模型并进行了机器人运动仿真实验.实验结果表明,本文提出的方法可以实现仿袋鼠机器人稳定的周期性跳跃运动.     

星面探测仿生间歇式跳跃机器人设计及实现

设计了一种面向行星表面探测的小型间歇式仿生跳跃机器人.利用机构学中变胞思想及齿轮-连杆闭链机构的力转换特性,提出了一种杆长可控的非对称齿轮-六杆仿袋鼠跳跃机构,对其间歇式跳跃过程进行了分析,并针对跳跃能力和起跳躯干姿态平稳性进行了机构构型与尺寸优化设计.基于优化设计结果,进行了跳跃机器人运动仿真分析和样机试验.结果表明,该仿生跳跃机器人具有非线性递增的弹跳动力、平稳的起跳姿态以及较高的能量利用效率,可通过太阳能供电、单一微小电机驱动实现间歇式跳跃运动.     

基于加速度映射的跳跃机器人稳定性控制

针对腿式机器人,讨论了腿式机器人稳定性控制与稳定性判定准则,基于稳定约束条件零力矩点(ZMP),提出一种干扰下的动态稳定性控制方法.落地冲击是跳跃机器人必须考虑的外干扰.所提出的稳定性控制方法是基于驱动性能约束下腿式跳跃机器人的动态平衡,运用ZMP平面加速度正交映射方法,进行地面冲击力干扰下的稳定性控制,在满足轨迹跟踪的同时保证了系统的动态平衡性.跳跃运动过程中的仿真结果表明,该方法是一种有效可行的腿式机器人抗干扰控制策略.     

单关节跳跃机器人模糊自适应轨迹跟踪控制

研究关节型跳跃机器人轨迹跟踪优化控制问题,针对机器人系统时变、非线性的复杂特性,传统模糊控制和PID控制方法难以获得较好的控制性能,为解决控制系统中超调量大、振荡和控制精度不高等问题,提出传统PID控制与模糊自适应控制结合的控制策略.首先建立单关节跳跃机器人腾空相和站立相动力学方程,依据专家经验制定PID参数整定策略,结合传统PID控制方法和模糊自适应理论设计模糊自适应PID控制器.引入合理的跳跃机器人物理参数和虚拟目标轨迹进行仿真,结果表明,模糊自适应PID控制器具有可行性和有效性,为应用于实际控制系统优化提供了可靠依据.     

可跳跃式移动机器人机构设计及实现

构建了一个具有跳跃能力的移动式机器人．机器人在较平坦地形下采用轮式移动方式前行；遇到障碍物或沟渠时，可以进行跳跃，从而扩大运动范围．介绍了机器人机械系统的总体结构，给出了机器人的本体结构及起跳姿态，并分析了机器人的运动过程．然后，详细分析了机器人的跳跃机构、跳跃参数调节机构、倾覆翻转机构等关键机构的工作原理，给出了机构设计方案．最后，根据总体设计要求选定了机器人的一些关键参数．     

足式机器人SLIP模型向上跳跃台阶的运动控制

由于存在地势起伏,台阶对足式机器人运动稳定性会带来较大挑战.弹簧负载倒立摆模型(SLIP)作为研究足式机器人的优良模板,能否完成向上跳跃台阶的动作与其腿部摆角,起跳位置和跳跃高度都有密切的关系.由于调整模型腿部摆角规律容易引发运动失效,故本文在算法中引入虚拟弹簧腿,根据虚拟弹簧腿的运行规律确定合理起跳位置,根据起跳位置来控制系统跳跃高度进而完成跳跃台阶的动作.最后利用仿真软件进行多组仿真,结果表明本文算法对起跳区间划分合理,对起跳高度控制精准,能够实现SLIP模型跳跃台阶前后的稳定运动.     

跳跑式微型弹跳机器人的设计与实现

微型弹跳机器人在不规则环境中作业如地震救灾中有着特殊重要作用.设计了一种新颖的跳跑式微型弹跳机器人,提出了一种实用有效的储能-驱动机构.储能-驱动机构以舵机为驱动器,带动不完全齿轮,齿轮拉动钢丝绳作用于弹簧钢片来实现机器人的储能-弹跳.机器人通过电机驱动小车轮实现快速跑动.详细介绍了整个机器人的机械结构设计以及弹跳运动和跑动运动的实现.经测试,该机器人的弹跳运动灵活,与轮式快速跑动结合,提高了适应环境的能力和运动效率.该机器人结构简单、易于控制、稳定可靠,具有良好的应用前景.     

基于CSS技术的安防定位系统的设计

随着科学技术和人们生活水平的提高,人们对已有的定位系统提出新的要求。针对目前中低档汽车的安防系统功能不完善,不能满足用户的需求,介绍了一种采用CSS定位技术实现适时了解车辆的具体位置及运行情况的系统。用户如发现车辆有异常情况,可以及时通过手机短信请求控制中心对车辆进行远程控制。紧急情况下控制中心可协助报警。经测试,系统定位准确,采集数据可靠,可适用于更多的场合,具有实用价值。     

基于DES的滚动加密算法在机车防盗系统中的单片机实现

本文分析了DES算法的特点及安全性，并在此基础上提出了一种滚动加密算法，使得在通信上每次传输的代码是唯一的，从而防止被扫描跟踪。并就此算法在机车防盗系统中进行了实验。     

On a general class of quadratic hopping sequences

Based upon quadratic polynomials over the finite field, a new class of frequency hopping sequences with large family size suitable for applications in time/frequency hopping CDMA systems, multi-user radar and sonar systems is proposed and investigated. It is shown that the new time/frequency hopping sequences have at most one hit in their autocorrelation functions and at most two hits in their crosscorrelation functions except for a special case, and their family size is much larger than the conventional quadratic hopping sequences. The percentage of full collisions for the new quadratic hopping sequences is discussed. In addition, the average number of hits for the new quadratic hopping sequences, quadratic congruence sequences, extended quadratic congruence sequences and the general linear hopping sequences are also derived.     

电视制导导弹无线电控制指令跳频传输研究

根据电视制导导弹的工作特点,研究建立了无线电制导指令跳频传输模型,在此基础上重点设计了基于DDS+PLL+直接倍频方法的频率合成器和m序列的跳频序列发生器。     

Trunk motion control during the flight phase while hopping considering angular momentum of a humanoid

In previous studies, various stabilizing control methods for humanoids during the stance phase while hopping and running were proposed. Although these methods contribute to stability while hopping and running, it is possibility that the control during the flight phase could also affect the stability. In this study, we investigated whether the control during the flight phase can affect the stability of a humanoid while running. To achieve stable hopping, we developed a control system that accounts for the angular momentum of the whole body during the flight phase. In this system, the angular momentum generated by the motion of the lower body in each time interval is calculated during the flight phase, and the trunk joints are controlled to generate the angular momentum necessary to compensate for the deviation of the waist posture, which is used as the reference point for the motion coordinate system of the robot. Once the proposed control system was developed and simulated, we found that the hopping duration in the unconstrained state was extended.     

“袋鼠”跳跃机器人动力系统方案设计与研究

提出了“袋鼠”机器人电液驱动动力系统设计方案,包括跳跃机构、动力系统和控制系统的设 计．从理论上分析了方案的可行性;运用二阶拉格朗日方程给出了“袋鼠”机器人模型起跳阶段的动力学方 程,并通过仿真分析得到了起跳阶段加载动力与速度的关系,为“袋鼠”机器人动力配置提供了依据．最后给 出了实验结果,以证实该设计方案的有效性．     

基于HTTP协议的跳频隐蔽通道技术研究

针对目前HTTP隐蔽通道带宽小和容易被检测的弱点,提出一种基于HTTP协议的跳频隐蔽通道(FHCC_HTTP)技术。介绍了多种基于HTTP协议的隐蔽通道构建方法,在此基础上提出了基于跳频原理的HTTP隐蔽通道技术的设计和实现。最后对文件隐秘性、文件传输时间进行了分析和仿真测试,结果表明采用FHCC_HTTP隐蔽通道的网络流量更贴近正常用户浏览网页时的网络流量,可有效地避开IDS的检测,隐秘性好。同时由于FHCC_HTTP切换多种隐蔽通道构建方法,文件传输时间和隐蔽通道带宽较RwwwShell有明显改善。     

网络端口容侵分配技术的研究

在信息安全领域中,国际上研究的重点是信息可生存技术,其热点是入侵容忍.文章把入侵容忍的研究扩展到系统端口:端口入侵容忍.网络在受到攻击时,是对某个或者某些端口的攻击,只要把受到攻击的那个或那些端口屏蔽或者重定向,那么系统虽然受到攻击而不影响其服务.也就是说,系统的端口随时间不间断地跳跃,使攻击者定位不到开放的端口,从而就不能对系统进行攻击,保证了系统的安全性.论文中引进跳端口的技术实现了系统的入侵容忍.