大倾斜度缆索机器人的研制

针对现代斜拉桥对安全和美观的越来越高要求,提出用大倾斜度缆索机器人进行高空缆索检测和维护的新方法,采用电驱动摩擦轮压紧使机器人沿缆索连续爬升或气驱动气缸夹紧蠕动爬升,利用随带的喷涂,磁检测等装置,实现了在役缆索的涂装,内部检测等作业,已在上海徐浦大桥上成功进行了现场试验,取得了满意的效果。     

无人旋翼机线性自抗扰航向控制

研究无人旋翼机器人在干扰情况下的航向控制问题.无人旋翼机航向动力学包含输入非线性、时变参数和主-尾旋翼之间的强耦合,难以建立精确的数学模型,并且易受外部扰动影响,很难达到良好的控制性能.针对这一问题提出基于线性自抗扰控制(linear adaptive disturbance rejection control,LADRC)的航向控制方法,通过设计扩张线性状态观测器对未知模型和外界干扰进行实时估计并进行在线补偿.以自主研制的无人旋翼机为例,建立其航向动力学方程,把通道间的交叉耦合影响视为不确定扰动,将其与外部干扰作为扩张状态,利用观测器带宽确定观测器增益,设计线性扩张状态观测器来跟踪各阶扩张状态变量,为说明LADRC的有效性,选用PD控制为非线性状态误差反馈控制律实现航向控制.仿真以及试验结果表明在外部扰动或模型结构参数发生变化时控制器仍可获得理想的动态性能,具有很好的适应性和鲁棒性.     

MXD2020E在天线伺服系统中的应用

MXD2020E加速度传感器一般多用于测量静态的物体的斜度和动态的振动，对于在飞行器和其他动态环境下，其误差很难满足要求，不能直接用于倾角的测量。本文探讨了MXD2020E型加速度传感器在微小型飞行器的天线伺服系统姿态测量中的应用，并有效解决了加速度传感器的动态性干扰问题，为微小型飞行器的姿态测量提供了一种新方法。     

基于DSP的机载跟踪控制器设计

文中介绍了机载跟踪控制系统组成以及该系统实现的功能;详细地阐述了基于数字信号处理器(DSP TMS320LF2407F)所进行的机载跟踪控制器硬件系统的设计;描述了基于控制器实现低空跟踪控制的软件编程.经过三个阶段的实验、调试和不断改进,跟踪图像稳定、清晰,无滞后和拖尾现象;当目标突然加速和减速时,仍能稳定跟踪,无目标丢失现象,得到了较为满意的跟踪效果     

基于混合蛙跳算法优化人工势场的路径规划方法研究

针对传统人工势场在路径规划时易陷入局部极小、目标不可达和狭窄通道左右摆动的问题,提出了一种改进人工势场算法。该改进算法将目标距离引入斥力函数解决目标不可达问题:将斥力分解为由障碍指向机器人的分量和垂直于机器人与障碍连线的分量,分别用于阻止机器人接近障碍和引导机器人离开障碍。针对蛙跳算法迭代速度慢的问题,提出了改进混合蛙跳算法来提高蛙跳算法的进化速度和精度,并用于优化人工势场的参数以提高路径规划性能。仿真试验验证了所提出算法的有效性。     

摄像机标定中的直接线性变换法

介绍了直接线性变换法，该方法通过求解线性方程组求出摄像机模型的参数，并方便地引入非线性畸变因素，快速、简便地完成摄像机标定任务。实验分析证明了该理论的正确性和可行性。     

微型飞行器的研究与发展

微型飞行器是90年代中期出现的新生事物，它正以日新月异的速度蓬勃向前发展。它的出现引起了世界各国的极大关注和高度重视。本文介绍了微型飞行器的概念和应用前景，重点综述国内外研究现状，总结出研究的关键问题，并提出了未来微型飞行器研究发展的趋势。     

机器人仿生双眼的运动控制系统建模与仿真

首先分析人眼眼球的运动的特点和形式,然后,根据控制眼球运动的神经回路,建立了可实现人眼功能的机器人仿生双眼的数学模型.在生理学实验相同的条件下对该模型进行了仿真实验.仿真结果与生理学实验结果对比表明,该模型可实现平滑追踪、前庭动眼反射、视动反射、异向运动及复合运动.     

拟实环境辅助微操作工具Z方向定位研究

针对微操作系统中微操作工具相对于被操作对象Z方向精确定位难问题,提出了利用拟实环境辅助定位的方法,将定位问题转化为如何确定模糊图像模糊度问题。首先在拟实环境中精确定位,在实际操作中由高精度步进电机直接驱动操作臂使微操作工具到达被操作对象所处焦平面,既克服了“爬山”现象对定位精度的影响,又不受物镜景深的限制。     

一种超小型无人机舵机控制系统的设计

舵机控制系统是飞行控制系统和舵机之间的接口,是超小型无人机系统中一个重要的单元;对舵机控制系统在信号隔离、多路PWM信号采集、多路PWM输出、控制模式切换以及通讯等方面存在的技术问题进行了研究,提出了采用数字隔离器进行信号隔离、PCA采集多路PWM信号、一路定时器输出多路PWM信号、软硬件冗余的控制模式切换电路以及SPI高速数据通讯等方法,设计了基于C8051F121单片机的高可靠性、高冗余性的舵机控制系统;经过多次试飞,证明了其实用性.