两类仿鲹科机器鱼倒游运动控制方法的对比研究

给出并比较了两类分别采用鱼体波动方程和中枢模式发生器（Central pattern generator,CPG）控制仿鲹科机器鱼倒游运动的方法.前者主要通过修改鱼体波动方程、颠倒机器鱼各个关节的控制规律来实现 鱼体倒游;后者则基于CPG模型,产生各个关节的节律控制信号.基于CPG的倒游方法可进一步细分为两种:1） 相位颠倒的CPG控制方法,即通过逆转CPG控制机器鱼直游的相位关系;2） 相位-幅值颠倒的CPG控制方法,即通过逆转鱼体波的传播方向和摆动幅值来实现机器鱼倒游.文中针对这两大类、三种机器鱼倒游运动控制方法 进行了分析、仿真和实验.实验结果表明:在相同参数配置下,采用相位颠倒的CPG控制方法产生的倒游速度最大,但游动对水的扰动也最大;而采用鱼体波倒游和相位-幅值颠倒的CPG控制方法时,两者产生的最大倒游速度相差不大,扰动较小.此外,采用鱼体波倒游方法在频率切换时会有抖动现象,需要设计专门的过渡函数来消除;而采用CPG模型的方法 则可以实现平滑过渡.上述结果对提高水下游动机器人的机动性能具有重要的指导意义.     

激光测量子弹速度研究

系统通过选取半导体激光器作为光源、大面积光敏二极管作为接收器件。采用通过柱面透镜和圆弧柱面反射镜形成的激光幕作为区截面。整个装置由两套相同的激光光幕构成，用以获取弹刃通过两个光幕的时间间隔。通过接口电路，根据靶距由计算机进行数据处理，得到弹丸的飞行速度。该系统具有效靶区大，灵敏度高，响应速度快，抗干扰能力强，测速范围广等特点。     

一种新型模糊PID控制器在伺服系统的应用

为了提高伺服系统的快速动态特性,抑制电机参数变化和负载大范围变化对系统性能的影响.提出了一种新颖的基于平滑切换的模糊PID控制的切换算法.在此基础上设计了相应的控制器,并应用于永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)伺服系统控制.仿真和实验结果表明,该控制器同时具备模糊控制和PID控制的优点,切换平滑,加快了误差收敛的速度,提高了系统的动态性能,保证了系统的稳定性.     

基于ARM处理器的单目视觉测距定位系统

针对在多机器人协作和服务机器人目标追踪的过程中,需要对目标物体或者同伴进行准确的目标定位这个问题,设计了一个以ARM9微处理器为处理模块、CMOS摄像头为采集模块的一个嵌入式视觉系统,实现了单目视觉测距定位.该系统设计大体分为目标识别和定位两部分,目标标识使用一个纯色的色标块,通过对摄像头采集的图像中检测色标块区域来实现目标物体定位;对色标块的图像分割采用基于RGB三个颜色分量的阈值分割算法,单目测距采用P4P方法,其中,摄像机的内参数标定则借助于Matlab工具箱来完成.同时,采用RANSAC方法确定色标块的四条边界直线,以四条直线交点作为色标块的4个角点,从而提高角点检测的精度.实验结果表明,该测距定位系统定位精度较高,系统鲁棒性好,具有良好的应用前景.     

水下视觉环境感知方法与技术

有效感知水下环境是水下机器人自主运动与作业的关键。本文首先对水下视觉环境感知的共性问题进行分析,总结了视觉退化和折射畸变两大共性问题对水下视觉成像产生的影响。其次,围绕如何应对上述挑战,分别从水下视觉恢复方法、水下3维视觉感知以及水下视野增强方法3个方面对国内外主流的水下视觉环境感知方法的研究现状展开综述。最后,对水下视觉环境感知的未来发展趋势进行展望,重点包括集群化视觉感知、多模态感知信息融合、仿生视觉感知等热点研究方向。     

两栖仿生机器人研究综述

概述了两栖仿生机器人的发展过程，主要从腿式和蛇形两方面介绍国内外两栖机器人的研究现状，分析了目前两栖机器人研究存在的一些难点问题，并展望了两栖机器人的未来发展。     

击穿抗电装置的容量指标

目的　根据影响介质击穿的主要因素 ,阐述了交流击穿抗电装置的容量指标问题 .方法　在确定击穿抗电装置的容量时 ,不仅要考虑到被试样件两极间的等效电容值 ,同时还要估计到样件在击穿过程可能产生的最大击穿电流值 .结果与结论　对于某种绝缘材料或者构件 ,合理选定抗电击穿装置的容量对正确进行试验是很重要的     

具有嵌入式视觉的仿生机器鱼头部的平稳性控制

具有嵌入式视觉的仿生机器鱼的摄像头往往安装在头部,为了获取稳定的图像数据,研究了游动过程中头部的平稳性控制问题.首先,基于牛顿-欧拉方法对仿生机器鱼的水动力学进行建模.然后,基于动力学模型,比较了两种鱼体波模型下的机器鱼头部摆动情况.进一步地采用遗传算法对输入到运动关节的参数进行优化,实现机器鱼头部的最小摆动.最后,在自主设计的具有嵌入式视觉的仿生机器鱼上进行了实验.结果表明,在平稳性控制后,头部的摆动幅度明显减小,采集到的图像的稳定性与连续性有较大改进,但游动速度有所降低.该方法为基于嵌入式视觉的运动控制与任务执行提供了有效保障.