潜器Stewart平台动力学仿真

建立了Stewart平台的动力学模型,对潜器的动力学特征进行分析,对其运动进行动力学仿真研究.以Stewart平台的任意支腿为研究对象,考虑各支腿的重力和惯性力,利用牛顿-欧拉方法建立了支腿及动平台的力和力矩平衡方程,推导出了Stewart平台的动力学方程及支腿所受的支反力.以潜艇模拟器并联机构为例,运用动力学模型进行了实际计算并绘制了支腿驱动力的变化曲线,将驱动力与支腿运动速度相乘得到支腿功率输出的变化曲线,为液压油缸的功率设计提供了依据,也为潜器的精确动力学解耦奠定了基础.     

一种动态不确定环境下的机器人路径规划算法

为了提高机器人在动态不确定环境下的实时性和适应能力,提出了一种机器人实时路径规划新方法.采用环境信息处理算法,通过搜索实时局部环境信息特征信息的方式对环境信息进行分析和处理.该方法能够捕捉动态障碍物并对动态障碍物的运动规律进行预测,将特征信息及时更新给运动动作规划算法部分.运动动作规划算法是通过引入启发式思想选择双安全子目标点,完成规划运动动作并实现优化路径.在不同环境下进行仿真实验,检验了算法的有效性,证明算法在动态不确定环境下具有良好的实时性和适应性。     

基于窗口无关均值滤波的MSR图像增强

为解决多尺度Retinex方法在运算中要多次运用高斯卷积,尤其是采用大尺度高斯核进行卷积获取图像低频信息时,运算速度将大大下降这一问题,根据大尺度高斯卷积模板具有均值模板的特性,利用量化的均值滤波近似大尺度高斯卷积,将卷积模板简化成均值模板,并提出一种与滤波窗口无关的快速均值算法.该方法引入了一个数组s用于存储窗口横向移动时每一列的数值,从而减少重复计算,大大提高滤波速度.以640×640大小的彩色图像为例,其处理速度仅为0.0867s,相比原始的MSR算法速度提高了732倍.试验分析表明,该方法即保证实现良好的图像增强效果,同时极大的提高了运算效率.     

三模冗余计算机系统在深潜救生艇舵机控制中的应用研究

随着海洋技术的发展,潜艇的应用越来越广泛,在深海下潜艇一旦出事故很难像陆地上一样进行救援,因此深潜救生艇的应用必不可少;而深潜救生艇在水下航行中难免会发生故障,针对舵机可能发生的故障,设计了一种应用于深潜救生艇控制系统的TMR(triple modular redundancy)运动控制计算机系统;该系统以研究能满足于高可靠性系统的冗余技术为立足点,采用故障检测算法和表决算法,研究适用于它的冗余管理方案,以最大限度的提高冗余系统的故障容错能力;最后为验证设计方案的可行性,设计了故障模拟实验,将设计的TMR运动控制计算机系统应用于深潜救生艇的舵机控制中,用于验证冗余设计方案以及故障检测算法和表决算法的可行性;通过仿真结果证明了该控制系统对深潜救生艇舵机控制的有效性。     

基于里程计/地磁/GPS的导航系统设计

导航是机器人技术中的核心问题。针对单一导航系统的不足,设计了一种基于里程计/地磁/GPS的移动机器人的组合导航系统。通过建立各导航系统的误差模型,并对误差进行分析,利用卡尔曼滤波器对导航系统的误差进行估计,得到系统误差的最优估计。最后利用间接法滤波输出对导航系统进行校正。通过MATLAB进行仿真实验,证明该导航系统能够有效地降低导航误差,提高了移动机器人的导航定位精度,而且当某一导航系统接收不到信号或者坏掉时,系统仍然可以保持高精度的导航。     

基于改进的主动逻辑与元认知环的机器人常识推理的研究

针对常识推理的非单调和异常问题,构建了基于改进的主动逻辑与元认知环的机器人常识推理框架。首先,针对机器人在执行任务时易受异常情况干扰的问题,引入元认知环对异常进行监视和评估并引导机器人。其次,对主动逻辑进行改进,定义了事实、常识,及它们相互之间的蕴含、否定和无关三种关系,给出了详细的矛盾知识的发生的条件和定义,并给出了对应的矛盾知识的处理方法,提出在主动逻辑中事实包含关系的传递性及推理的非直接传递性以有效检测和处理矛盾。最后,设计的Pr2机器人取书的实验进一步验证了元认知环以及主动逻辑在机器人执行任务时对异常情况和矛盾知识处理的有效性。     

一种动态环境中的移动机器人路径规划安全策略

文章针对有运动障碍的环境,基于局部信息,从安全性的角度为机器人规划动态避障路径——安全路径。算法考虑了对机器人速度和加速度的限制,将“安全性,,概念引入到设计规划策略中来。选择一条使“静安全函数、目标引力、动安全函数,,的乘积最大的路径。“静安全函数”依赖于加速度的约束;“目标引力”依赖于距目标的远近;“动安全函数”依赖于机器人与移动障碍的距离。     

在VC++6.0中实现对3D Max构造OpenGL模型的控制

首先用3D Max进行实体建模,然后在VC＋＋中对这一模型进行实时调用,从而实现了对实体的实时控制。     

海洋勘测水下无人航行器的自主控制技术研究

针对水下无人航行器的海洋勘测任务,提出了一种基于多智能体(MAS)的自主控制技术.自主控制结构采用分布式的智能体结构,智能体之间通过通信和协作来共同完成复杂的整体操作.海洋勘测使命要求航行器在动态不确定的环境中,利用不同的勘测传感器进行多个局部区域的勘测.引入基于多属性路径点的使命描述方法,方便使命描述和控制.使命控制过程采用离散事件驱动的Petri网形式建模.针对事件管理过程中并发事件缺乏中央控制的问题,离散事件被赋予优先级以消除冲突.通过湖海试验验证了所提自主控制技术的可行性和有效性.     

舰载机着舰风险动态多属性决策

为解决传统着舰指挥官对于舰载机进舰过程风险描述的局限性,提出了一种基于优势保有度的着舰风险三角模糊语言变量多属性动态决策方法.分析相邻时刻决策结果的逻辑连续性,阐释动态多属性决策及其保有性概念,定义基于面积比例的三角模糊数可能度计算公式,通过计算基于优势保有度的排序向量实现舰载机着舰风险评测.算例分析表明,具有保有性的排序向量增加了各分量之间的区别,弥补了原计算方法排序分量过于相近的不足.基于优势保有度的动态决策方法可以解决传统静态决策过程中排序分量相同时不可决策的问题,决策结果与实际落点分布情况相符,证明决策方法在舰载机着舰风险评估中应用的合理性.