四足机器人静态全方位步行稳定性研究

本文就四足机器人静态全方位行走过程中出现的问题进行了研究.在研究静态全方位行走时,我们在步态迁移的过程中发现不稳定因素的存在.就此发现的问题,我们采用了一种方法保证了四足机器人在静态全方位行走的过程中稳定裕度一直大于零,从而消除了不稳定因素.同时我们通过实验仿真验证了本文采用方法的有效性.     

仿人机器人斜坡行走的步态规划

为了解决双足机器人在复杂路面的行走问题,提出了一种具体的基于几何约束的机器人斜坡行走步态规划方法。通过对机器人行走的起步阶段,单脚支撑期中摆动腿对机器人身体稳定的影响,以及行走步态流程进行了详细的规划,以机器人Nao为研究对象,构建出了机器人的连杆模型,计算出机器人在前向和侧向运动中保证身体稳定的踝关节约束范围,分析了流程图中机器人各行走步态,并计算出各步态中关节角度变化,从而规划出了机器人Nao从起步到结束行走的过程。运用三次多项式插值的方法使得各关节运动平滑稳定,并根据规划中的各个步态运动利用MATIAB仿真,获得机器人在步行过程中X、Y、Z方向上的质心轨迹,并通过x、y方向的轨迹可以看出机器人行走过程重心稳定,从而证明此方法用于机器人斜坡行走的可行性。     

一种多足步行机器人行走状态分析模型

结合步行机器人行走的动力学特性,通过对机器人的加速度传感器信息进行离散傅立叶变换,建立了行走相关特征值的概率模型.通过使用马氏距离作为判定标准,对步行机器人的行走稳定性给出定量描述.四足步行机器人平台上的实验结果表明,该模型能够实时反映机器人的行走特性,帮助机器人在行走状态受环境影响发生改变时,根据行走特征及时调整运动,保证其稳定性.     

一种粗糙地形下四足仿生机器人的柔顺步态生成方法

传统以刚体动力学为基础的四足机器人运动控制方法对地形误差敏感,无法适应粗糙复杂地形,因此提出一种基于虚拟模型的运动控制方法用于实现四足机器人在粗糙地形下的行走.建立了以足底接触力为约束的高层步行任务和底层运动控制的映射关系.采用弹簧-阻尼-质量虚拟模型对四足机器人进行建模,将四足机器人的步行任务用一系列作用于机体质心的虚拟力去表征,基于各足等效力矩平衡的原则,将笛卡儿空间的虚拟力矢量分配到各支撑足,利用雅可比矩阵把足端力矢量转换为机器人关节空间的关节转矩.针对崎岖的空间3维粗糙地形,建立了机器人躯干姿态与地形的关联参数,通过调整躯干姿态有效扩大了机器人对粗糙地形的适应程度.运动仿真结果表明,机器人可以实现粗糙地形下稳定连续的行走,足底接触力平稳、无冲击,证明了该柔顺步态生成方法的合理性和有效性.     

一种四足机器人全向行走运动控制方法

本文给出一种四足机器人全向行走的机器人控制方法。文章基于AIBO四足机器人提出了一整套运动控制方法。方法包括正向运动学计算,反向运动学计算,运动轨迹的平滑插值方法以及全向行走的实时轨迹规划。为实现四足机器人平滑的行走轨迹,本文同时给出了一种改进型三维拉格朗日插值方法,可有效平滑腿部末端运动轨迹,减少机械损伤。     

面向复杂地形的四足机器人步态生成方法

为实现四足机器人在凹凸地形上稳定运动并能选择最大步长的目的,提出了基于稳定裕度的步态规划方法;基于研究对象,建立四足机器人的运动学方程及逆运动学方程,将机器人足端的位置映射为各关节的关节变量;提出工作空间矩阵的概念,将所需克服的地形高度反映到工作空间矩阵中,并选择最优步态区域;依据四足机器人的立足点在质心坐标系下的空间坐标,以纵向稳定裕度为约束条件,在工作空间矩阵中计算机器人摆动腿的最大步长并规划机械腿的运动轨迹;针对所提出的方法,分别利用MATLAB和ADAMS进行仿真验证;在MATLAB环境中计算并验证质心的水平投影是否在立足点形成支撑多变形内,而ADAMS平台分析机器人在复杂地形上的位移变化及姿态变化。仿真结果表明机器人的质心始终在支撑多边形内,机器人的躯干姿态基本保持不变且运动速度匀速,所提出的方法能够保证机器人稳定行走,为四足机器人的稳定运动提出依据。     

小型双足步行机器人的步态规划

为了解决双足步行机器人的步态控制,实现机器人稳定步行.为加强机器人的行走稳定性和优化步态过程,通过构造机器人行走过程中应满足的约束条件,规划机器人行走时的基本姿态及重心轨迹.根据规划的行走姿态及轨迹建立运动学方程,求解方程得到机器人各关节的运动轨迹.通过Matlab软件进行对运动轨迹模型的仿真,仿真得到的结果与设想的结果一致,证明步行得到平滑的关节轨迹是平稳的,并验证了方法的可行性.     

智能决策改进的四足机器人ZMP爬行步态算法

提出了一种基于反馈控制和贪婪决策的四足机器人爬行步态规划算法。该算法利用机载惯性传感器IMU（Inertial Measurement Unit）来实时计算零力矩点和姿态角,以稳态裕度为指标在支撑平面内实时规划期望零力矩点（Zero Moment Point,ZMP）轨迹,结合非线性反馈控制器实现对机体ZMP点的连续平滑调节,保证机器人在按给定速度矢量进行连续爬行的同时具有抵抗一定外力扰动的能力。步态规划采用动态步态周期,基于机器人结构约束和贪婪决策实现跨腿的自动触发,提高了步态自适应性。最终通过样机行走实验验证了所提算法应用于微型四足机器人中的可行性,机器人实现了在平坦地面上稳定地全向行走和旋转,所提算法同时兼顾了自适应性和稳定裕度。     

四足机器人节律柔顺行走控制

针对节律运动突变碰撞力大和柔顺性低的问题,改进基于Hopf振荡器的中枢模式发生器模型,提出一种节律柔顺行走控制方法。分析Hopf振荡器输出信号与关节运动之间的关系,整合膝关节变量,改变神经元之间的作用关系,实现对称步态和非对称步态行走;分析节律运动碰撞力突变对四足机器人行走产生的负面影响,提出基于碰撞力大小和四足机器人身体姿态的柔顺性评估方法;通过连续调整碰撞阶段大腿的摆动幅度,增大摆动周期,减小碰撞阶段的关节运动速度,形成机器人本体与地面之间的缓冲,实现节律柔顺行走。四足机器人慢走步态和对角小跑步态仿真实验验证了该控制方法的有效性。     

一种仿婴儿欠自由度四足爬行机器人

受婴儿爬行时独特的躯体形态的启发,设计了具有柔性脊柱和弹性膝关节的欠自由度四足爬行机器人BabyBot,其脊柱为变截面通体柔顺结构,膝关节为无自由度可变形被动关节.利用伪刚体法对柔性脊柱和弹性膝关节的结构参数进行设计,采用中枢模式发生器(CPG)运动控制模型生成对角爬行步态轨迹,柔顺机构与仿生控制有机结合形成了BabyBot机器人"以膝着地、腰髋耦合"的仿婴儿爬行步态.对欠自由度仿婴儿机器人的机构可行性,以及柔性脊柱对机器人运动性能的影响进行仿真及实验,结果表明,具有弹性膝关节的欠自由度四足机器人可以实现平稳的爬行运动,变截面柔性脊柱能够减小机器人行走时躯干在横滚及偏转方向的姿态波动程度,提高了机器人运动的协调性和轨迹准确性,并揭示出婴儿爬行时脊柱的柔顺运动对稳定视觉的潜在作用.     

设计知识产权的归责与请求

知识产权侵权归责原则是知识产权侵权法理论的核心问题,也是司法实践中处理知识产权案件的重要准则,因而很值得探讨。我国学术界和实务界对这一问题的认识存在分歧,其中一种突出的观点是主张无过错责任原则。但在设计知识产权问题上,该原则显得非常不符合行业现状和需要。作者主张设计知识产权侵权归责应实行过错责任原则,并在考察侵权行为法、知识产权法相关原理的基础上对无过错责任论提出质疑。     

点式超声波流速仪设计

点式超声波流速仪根据超声相位偏移测量原理设计而成。其核心是装在壳体内的单片机测控系统，能实时、连续、自动测量及显示特定测点的流速和流向。由于采用了声速补偿方法，保证了测量精度。     

校园网QoS的实现分析

QoS是在计算机网络上实现多种不同应用或综合业务的关键。从OSI第二层与第三层出发,对在以千兆位以太网为主干的IP校园网络中实现QoS功能进行了深入的探讨,并给出了3种不同QoS解决方案及其比较。     

现代图学教学中的图感因素探析

为探索工程图学的有效教学方法,论文从心理学的角度在对图感因素进行 深层分析和认知的基础上,研究丰富了图感的概念及其本质特性;结合教学工作实际探索了 图感培养的方法,以期创造更加符合认知规律的教学模式,更好地提高学生的图学文化水平 和图学思维能力。     

Quantitative Estimation of the Presence of Cause-and-Effect Relations in a Sequence of Observation Results

A measure is proposed that makes it possible to quantitatively characterize the ordering of a dynamic series of statistical observations. It is shown that a scale can be constructed that is based on this measure and allows one to interpret the behavior of a sequence of observations in terms of levels of cause-and-effect relations between an attribute-argument (parameter) and an attribute-function (response).     

Approximation processes for resolvent operators

We introduce general sequences of linear operators obtained from classical approximation processes which are useful in the approximation of the resolvent operators of the generators of suitable C ₀-semigroups. The main aim is the representation of the resolvent operators in terms of classical approximation operators. Work performed under the auspices of PRIN 2006–07 “Kolmogorov equations” (coordinator G. Da Prato)     

防御DDoS攻击算法

目前,对商业服务器攻击方式主要有两种,包括拒绝服务（DoS）攻击和分布式拒绝服务（DDoS）攻击。这种攻击类型属于命中一运行类型。DoS／DDoS攻击因为不够灵敏而不能绕过防火墙等防御．即DoS／DDoS攻击向受害主机发送大量看似合法的网络包．从而造成网络阻塞或服务器资源耗尽而导致拒绝服务。虽然数据没有被损坏。但是服务器最终被摧毁．并且还会引发一系列其他的问题．对于一个电子商务服务器．其最重要的为服务器的停机时间。研究对分布式拒绝服务（DDoS）防御原则。     

Solution of a Matrix Problem on a Mathematical Safe for Locks of the Same Kind. I

A mathematical safe problem is first formulated in a general form. The case of a set of locks that are of the same kind and are arranged in the form of a rectangular matrix is considered. Locks are considered to be of the same kind if their states are specified by numbers from the class of residues to a definite modulus. In the case of a prime modulus, a complete solution is provided. All the results obtained are illustrated by examples.__________Translated from Kibernetika i Sistemnyi Analiz, No. 2, pp. 155–167, March–April 2005.     

Generalized Statistical Equivalence of Automata

The notion of generalized statistical equivalence of automata is introduced, and this equivalence is demonstrated to be weaker than the usual equivalence but stronger than the statistical equivalence of automata.