未知环境下室内移动机器人定位导航设计与实现

为实现室内移动机器人在未知环境下的定位导航,设计了一台基于机器人操作系统(robot operating system,ROS)的室内移动机器人,研究了增量式构建栅格地图、代价地图的环境地图构建方法和自适应蒙特卡罗(amcl)定位方法以及运用Trajectory Rollout 和Dynamic Window Approaches算法的路径规划方法.实验结果表明:该自主导航与定位软件能增量式绘制环境地图,所规划的路径符合最优路径;机器人按照规划路径行走时的导航定位精度能够达到10 cm,偏转精度达到±5°,能够实现未知环境下室内移动机器人的定位与导航.     

运输机器人自主行走与上下电梯控制技术

针对室内跨楼层无接触配送服务需求,设计一种搭载六自由度机械臂的室内运输机器人。根据功能需求设计运输机器人的机械结构、控制系统硬件框架以及运动学模型;在此基础上运用即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)技术实现机器人在室内的自主行走与导航功能;以YOLOv4-tiny卷积神经网络为基础,实现电梯按钮的识别与定位并基于ROS中的MoveIt!来控制机械臂完成电梯按钮的按压功能。实验结果表明：该机器人能够在大楼内实现自主定位导航与行走,可自主搭乘电梯完成跨楼层运输任务的需求。     

隧道电缆巡检机器人结构设计及其力学性能分析

为利用机器人代替人工完成隧道电缆巡检,设计一款带云台升降的吊轨式巡检机器人并对其行走过程进 行力学分析。根据隧道内具体环境的要求,确定机器人工作原理与系统构成;对机器人的主要结构模块进行设计, 并搭建机器人传感与控制系统;基于达朗贝尔原理建立机器人行走过程力学模型,通过仿真对其行走过程中的驱动 力变化规律进行分析。仿真结果表明 ：该机器人满足行走速度大于0.8 m/s、爬坡能力大于15°以及转弯半径小于 0.5 m 的性能指标,具备可行性与实用价值。     

下肢康复训练机器人本体设计与控制系统

针对下肢运动功能障碍患者对康复训练设备的需求,设计一种能够辅助患者自主康复的下肢训练机器人。 基于人机工程学理论和现实因素设计康复机器人的3 维结构模型;根据人体的运动特点设计人体行走意图识别系统, 并对机器人的运动特性进行分析,提出基于多传感系统的机器人运动控制方案;搭建康复机器人实验样机,并对机 器人的控制效果进行测试。实验结果表明,该机器人的结构设计与控制方案具备正确性和可行性。     

智能助老服务机器人开闭环控制

针对助老服务机器人在服务以及娱乐老人任务中的重要性,介绍一种智能助老服务机器人.简要介绍智能助老服务机器人的总体结构设计,开、闭环控制系统的结构以及性能特点,详细研究以 PID算法为核心的闭环控制,通过仿真设计P, I, D参数,使智能助老服务机器人能够得到精确控制.并以该机器人为实验对象,进行多次实验对比.实验结果表明:智能助老服务机器人的 PID闭环控制系统能保证机器人在复杂环境下工作的精确性,广泛应用于外界环境复杂、对精度要求较高的场合,其助老服务明显优于开环控制系统.     

舰船用高压单相流细水雾灭火系统

细水雾灭火系统具有高效、环保、低成本的特点,将其用于舰船消防具有无法比拟的性能优势。介绍了细水雾灭火技术的定义、系统分类、灭火机理及优点。指出其替代哈龙灭火技术的重要意义并概述了该领域的国内外发展状况。研制了固定式高压单相流细水雾灭火系统,进行了电绝缘性实验、喷雾滞空性实验和灭火实验。结果表明研制的细水雾灭火系统释放的雾滴属于1级细水雾,能在50 s内灭B类火灾和180 s内灭A类火灾。     

基于海马体的面向未知复杂环境类脑导航技术综述

无人移动平台具有广泛的应用前景,其搭载的自主导航系统在执行任务中发挥了重要作用。随着脑科学研究的逐渐深入,类脑自主导航技术为解决未知复杂环境下难以构建精确导航数学模型问题提供了新的方法和实现途径。本文首先介绍基于内嗅皮层-海马区空间表征机理的类脑自主导航技术理论;其次讨论在大脑导航理论基础上构建类脑自主导航系统和空间表征细胞模型的方法和国内外研究现状;然后归纳未知复杂环境下类脑同步地图构建与定位、类脑路径规划等技术的研究应用,最后对类脑自主导航技术的未来发展提出了一些建议。     

警用新型车载式防暴水炮

一项原本用于消防灭火的技术,被引入非致命武器研究领域,于是一款新型水炮诞生了——概述气压脉冲喷雾技术源于消防灭火技术,是1990年代出现并发展起来的。德国IFEX公司是这一领域的“领头羊”,其开发的IFEX-3000气压脉冲喷射灭火装备及相关产品发展很快,不仅有轻便的个人灭火枪,也有背负式、推车式和可与消防车相接的轻便灭火系统;还可安装     

基于语义树Markov随机场模型的地面机器人多尺度道路感知

道路实时感知是自主式地面移动机器人实现自主导航的关键技术,但由于室外道路环境的复杂性与不确定性,其算法开发难度较大。提出了一种基于小波域语义树Markov模型的多尺度仿生道路感知算法。在时空域上采用三维随机场对机器人采集到的道路图像序列进行建模,提出了一种采用树结构约束、面向道路识别的语义树Markov随机场（RT-MRF）模型;采用遗传算法优化的有监督RT-MRF模型进行道路图像序列分割;机器人通过跟踪分割边界实现道路区域识别及自主导航。采用自主研制的四足仿生机器人作为研究和实验平台。实验结果表明：该方法能够在具有阴影、裂纹、坑洞、不平整及光照度变化的较差道路检测条件下鲁棒分割出道路边界,算法实时性高,可满足室外移动机器人自主导航需求。     

六轮六驱火灾巡检机器人

为满足城市环境预防火灾的需要,设计一款适用于火情监测且运动灵活的巡检机器人。该机器人由移动平台与云台组成,悬挂系统使用摇臂转向架结构,采用6轮6驱的驱动方式运动;底层控制系统采用嵌入式设计,集成超声波传感器、温度传感器、烟雾传感器、灰度传感器、摄像头和无线通信模块,通过巡线的方式实现机器人的自主移动;设计一款遥控器手动控制机器人运动;对机器人主要部件进行静力学分析,利用Adams软件进行仿真实验,搭建实验样机进行巡线实验。结果表明,该火灾巡检机器人具备可行性。     

不完全信息的火力打击效能直觉模糊评估

针对陆军合成部队火力打击效能评估中属性值信息存在一定缺失的问题,提出利用直觉模糊相似度函数方法对残缺属性值信息进行补充。建立火力打击行动效能评估指标,给出群决策模型及其方法步骤,并以实例对模型进行求解。结果表明：该方法模型简捷方便,能广泛适用于属性值信息残缺的群决策,较好地处理信息化条件下存在一定信息残缺的作战能力评估问题。     

联合火力打击中常规导弹作战集团火力计划的量化评估研究

着力探讨如何对火力计划进行合理抽象的评估，以建立能够适应联合火力打击的火力计划量化评估模型。通过对火力计划进行深入分析，将总体毁伤效能指数和已用武器总价值2个指标进行整合，构建火力计划评估模型．其中依据联合火力打击行动的战略目的、指挥员的意图和作战阶段等因素对火力计划评估模型进行灵活的主观赋权，解决了非结构化要素的量化问题，具有较好的军事应用前景。     

球活塞式潜艇舱底疏水与消防一体化泵组

针对当前潜艇舱底疏水泵组结构体积庞大、振动噪声强、腐蚀与泄漏严重等主要缺点,提出一种以新型大流量海水球塞泵为动力源的潜艇舱底疏水与消防一体化泵组.深入分析了新型泵组尺寸小、质量轻,高功率、大流量,低噪声、微振动等优点,并基于模块化设计理论,设计了新型泵组系统,最后详细分析了新泵组系统4个功能模块的工作原理以及各功能模块...     

GPS在消防指挥系统中的应用

基于GPS的消防数据采集和车辆监控系统.其消防数据采集系统采用C/S结构,利用GPS采集器实地采集消防栓、水源点及消防重点保障单位位置、状态及属性等信息,通过GPRS网络将数据实时传送到指挥中心数据接收处理服务器.服务器对数据解码处理后,将其保存在数据库系统中.用户可通过数据管理系统,显示、编辑和查询采集的信息.车辆监控系统则由车载信息、监控中心和数据通信系统组成.     

基于BP神经网络和实验数据的火力打击效能预测

针对火力打击效能预测问题,构建基于作战实验数据和BP 神经网络的预测方法。设计火力打击效能实 验和数据采集处理,构建6-18-1 型BP 神经网络预测模型,并通过作战实验数据样本进行验证。结果表明,火力打 击效能预测仿真值与实验值相近。     

基于国产SOC 的车载灭火控制器设计与实现

为满足自主可控器件国产化替代的需求,利用FPGA设计一种基于国产SOC(FPGA+MCU)M7A12N5L144为控制核心的车载灭火控制器.给出车载灭火控制器的总体设计思路,详细阐述其硬件电路,通过M7A12N5L144内部集成的AD口和I/O口采集各种火焰传感器的信号和灭火瓶的状态信号.结果表明:当条件满足火警工况时,控制器驱动灭火瓶喷出灭火剂,熄灭乘员舱、动力舱的火灾,同时将火情通过CAN通信总线传递给外部系统.该控制器开发简单,性能可靠,可用于整车的动力系统、乘员舱的灭火和安全保护.     

基于改进遗传算法的导弹火力分配研究

针对传统的火力分配方法效率低、通用性差、且容易陷入局部最优解的问题,提出一种基于改进遗传算法的导弹火力分配方案。通过对多兵种合同作战中导弹火力分配问题的分析,引入"广义价值"作为参数构建了数学模型,利用改进的遗传算法进行求解,并通过仿真验证了模型和算法的有效性。仿真结果证明:该方案是有效的,可为合同作战中导弹的火力分配提供参考依据。     

基于滚动预测原理的移动机器人路径规划

为解决全局静态未知环境以及动态未知环境下的移动机器人路径规划问题,借鉴预测控制优化原理,提出基于滚动窗口的移动机器人路径规划方法。利用机器人实时探测到的局部环境信息,通过有效的场景预测,以滚动方式进行在线规划。在局部路径规划中,借鉴墙壁跟踪的控制方法提高移动机器人的自主性。仿真结果表明,文中提出的方法计算量小、反应迅速,能很好的适应于未知环境中移动机器人的路径规划。