基于重心动力学及虚拟模型的负载型四足步行平台对角步态控制方法

为提高负载型四足步行平台对角步态行走的稳定性,减小较大的腿部质量及偏心质量对稳定行走的影响,提出融合重心动力学及虚拟模型的控制方法．应用虚拟模型控制方法对机身及摆动腿加速度进行求解．结合平台重心动力学模型得到其所受合外力,而后应用二次规划将平台合外力分配到支撑腿足端．接着运用逆向动力学和关节空间PD控制得到步行平台关节力矩．通过Adams和Simulink对负载型四足步行平台对角步态行走进行仿真,并将该方法与虚拟模型控制算法进行对比．结果表明重心动力学及虚拟模型控制方法能够使平台姿态角稳定在目标值附近,在平台受到侧向冲击情况下横滚角、俯仰角分别减小约42%、21.8%,在机身偏心全向行走过程中减小50%、89%．证明了所提控制方法能够有效应对较大的腿部质量及偏心质量的影响,提高负载型四足步行平台对角步态行走的稳定性和鲁棒性．     

基于高阶多项式的爬游机器人足端轨迹规划

针对深海爬游机器人足端轨迹规划问题,采用高阶多项式拟合的方法对其进行研究;首先,介绍了爬游机器人整体结构并对其进行运动学建模,结合爬游机器人运动学模型提出了一种直线与曲线相结合的机器人足端轨迹;其次,利用四阶多项式和六阶多项式分别对机器人足端轨迹进行拟合,比较两种拟合结果可知,六阶多项式拟合方法对机器人足端速度、加速度的规划效果更佳;利用六阶多项式轨迹拟合方法对多段轨迹连接点处的速度问题进行了分析,解决了机器人在运动过程中腿部抖动问题,使机械腿具有良好的控制柔顺性;最后,根据D-H法则建立机器人单腿仿真模型,通过仿真验证了算法的可行性,进一步在水池中利用机器人实物样机验证了算法的有效性.     

基于能耗优化的六足机器人摆动腿轨迹规划

以六足机器人单腿为研究对象,研究机器人摆动腿轨迹规划问题.由于摆动要消耗能量,所以提出了一种基于能耗优化的轨迹规划方案.结合以D-H法建立的机器人单腿运动学模型和腿部位置、速度、加速度等约束,采用多项式插值法在关节空间对机器人摆动腿进行轨迹规划.在考虑直流电机有效功率和热损耗的基础上,通过遗传算法对非线性等式和不等式约束下的非线性规划问题进行求解.仿真结果表明,所设计的方案能有效降低摆动腿能量消耗并保证轨迹连续平滑.     

连续电驱动四足机器人腿部机构设计与分析

提出了一种四足机器人腿部的连续电驱动（即电机整周转动驱动腿部实现摆转跨步动作）方案,设计了一种具有由切比雪夫机构、五杆机构组成的2自由度双曲柄复合连杆机构的机器人腿部结构．分析了动物的足端轨迹特性,采用轨迹圆滑、无突变、导数连续的椭圆曲线规划了机器人足端运动轨迹．以规划的足端轨迹再现为优化目标,采用遗传算法与fmincon函数内点法计算得到了腿部机构杆长的最佳尺寸．在此基础上,建立了机器人仿真模型,通过Adams仿真分析了机器人腿部机构的足端运动特性,并研制了腿部结构性能测试平台．完成了单腿足端运动轨迹跟踪实验,验证了腿部结构设计方案的可行性．     

仿生猫科机器人的肩腿部运动学分析与结构优化

针对仿猫四足机器人肩腿结构进行研究,对机构进行运动学分析,通过蒙特卡洛法求解机器人足端运动空间。对比不同大小腿长比例下的足端可达空间,对机器人肩腿长度进行优化。将得到的优化结果作为输入,利用虚拟样机技术仿真输出机器人俯仰角和翻滚角曲线,验证机器人优化后的行走稳定性。通过拓扑算例对肩腿结构进行拓扑优化,获得腿部优化后结构形式,为样机试制奠定基础。     

基于腿部关节控制的仿人机器人偏摆力矩控制方法

针对机器人步行过程中产生的偏摆力矩影响步行稳定性的问题, 提出一种全新的基于腿部关节控制的偏摆力矩控制方法. 分析了偏摆力矩产生的原因及步行过程中垂直方向上的力矩平衡条件; 根据仿人机器人连杆模型和力矩平衡条件, 将偏摆力矩控制问题转化为带约束条件的二次规划问题, 推导出支撑腿腿部关节角度控制的表达式, 设计了腿部关节自适应控制器以提高轨迹跟踪性能, 并给出了稳定性证明. 仿真结果表明, 该方法能较好地克服偏摆力矩的影响, 使机器人实现稳定的步行.

     

全方位六足步行机器人分析——腿机构、运动学、静力学分析、步态规划与步行软件

本文对全方位六足步行机器人步行中所涉及的步态规划、步行算法及步行软件,稳定性分析、能耗分析等问题进行了深入地研究.首先依据相对运动学原理建立全方位六足步行机器人的运动学。并对其工作空间进行了详细地分析,接着讨论了步行机器人的单腿静力学分析及多腿触地情况下足端力的分力求解问题.把 M-P 广义逆与求解超静定力问题的解法相结合,对足端力的分布特性及求解方法进行了研究.     

步行机器人的研究

1.首先介绍了步行机步态的定义及四足步行机的对称规则步态,在此基础上,对四足步行机稳定性问题进行了深入的研究,提出了基于能量考虑(计入运动速度影响)稳定性分析计算的能量法.2.详细讨论了运动主平面与垂直旋转轴具有偏距的圆柱型空间缩放式腿机构运动学,对四足步行机进行了与运动学控制有关的运动分析,给出了步行机运动速度与步态之间的关系,机体速度加速度与足端速度加     

基于CMAC的双足步行机器人逆运动学控制

针对双足步行机器人(Biped Walking Robot)腿部逆运动学模型求解问题,采用一种基于CMAC神经网络的机器人逆运动学控制方法,设计CMAC神经网络控制系统.控制系统采用2个CMAC神经网络控制器分别用来逼近步行机器人支撑腿与摆动腿的逆模型,跟踪通过三维线性倒立摆模型生成的给定腰部轨迹.建立步行机器人正运动学模型来调整CMAC神经网络权值,实现了步行器人腿部逆运动学映射.仿真结果表明,CMAC神经网络控制系统可以在保证机器人位姿良好的情况下跟踪给定的参考轨迹.三维运动学仿真结果进一步验证了控制算法的有效性.     

空间多关节六足步行机器人变向性和灵活性分析

本文讨论了步行机器人行走性能中关于变向性和灵活性的评价指标,并具体分析了空间多关节六足步行机各腿第一关节轴线方向对步行机变向性和灵活性的影响.     

浅谈反映人体测量学来源的人体比例理论

人体测量学并不是现代社会的产物。有着很长发展历史的人体比例理论中就包含了现代人体测量学的基本内容,尽管其还不够系统完整,但至少说明了在艺术创作中诞生的人体比例理论对现代人体测量学的影响。并随着时间的推移而不断的完善发展,为现代人体测量学的系统提出奠定了坚实的基础。     

长江水质预测的建模

分析了在长江水质的评价和预测建模过程中出现的一些问题,利用灰色模型的指数特性,建立预测长江水质的GM（1,1）的改进模型。根据数据的周期波动特性,采用灰色系统理论建立了残差序列周期修正GM（1,1）模型,用复合残差来修正预报数据,提高了数据预报的准确程度和模型的适用性。     

Study of the response of the area of the palm to impact: Relationship between the physical characteristic of the palm impact and the subject perception of the severity of the palm impact

Even though using the hand as a hammer causes injury, the practice continues, and may be increasing, in industry and in jobs that require intensive manual labor. This was an exploratory study aimed at measuring the relationships between the forces of strikes, the relative angles of strikes, and/or the number of strikes (up to 3) with the perception of severity of strikes when using the base of the palm of the hand. Eight subjects struck a metal force plate with the base of the palm of the hand at three levels of force, three levels of angle with respect to the surface of a force plate, and with three different numbers of times in a trial. Subjects were then asked to give a psychophysical rating after each trial. The subjective perception of the severity of each impact and force-time curves were recorded. From each force-time curve, peak force, maximum acceleration of force application, and the area of the force curve from initiation to peak were determined. Sixteen ANOVA models were analyzed.     

基于单机的虚拟网络实验平台的实现

为了能够解决学生网络实验的可操作性和实验室安全管理的稳定性之间的矛盾,引入VMware,从而在单机上实现虚拟网络实验平台,提高网络实验教学的课堂效果.     

基于单机的虚拟网络实验平台的实现

为了能够解决学生网络实验的可操作性和实验室安全管理的稳定性之间的矛盾,引入VMware,从而在单机上实现虚拟网络实验平台,提高网络实验教学的课堂效果。     

JSP实现基于中值排序基数法的BBS树状结构

用JSP实现基于中值排序基数法的BBS树状结构,给出数据结构的设计以及具体的算法实现。     

浅谈紫禁城的屋顶文化

紫禁城是我国古代建筑的精品,显示着古代匠师们在建筑上的卓越成就。其苦心经营的屋顶建构更是彰显了宫殿壮丽的威严和飞动的气势。随着我国城市化建设的加速发展,正确地认识中国传统建筑文化并设计具有中国文化的建筑迫在眉睫。本文将从紫荆城屋顶的造型和色彩两方面探析紫禁城的屋顶文化。     

计算机硬件系统常见故障的分析处理

归纳总结了计算机用户在日常工作、生活中可能碰到的多种代表性的电脑软硬件故障和问题及解决方法。各种故障问题类型和故障排除思维习惯来编排,具体包括开关机故障、死机故障、显示故障、声音故障、存储设备故障、CPU故障、内存故障、主板故障。在碰到电脑故障时,能快速判断和解决一些有规律可循的常见故障,以及如何维护电脑、如何避免电脑故障。     

论视觉图像的游戏本性

视觉图像已经成为这个时代最大的主题与规定,而基于图像要素及其关系以及意义的聚集,图像自身的存在成为了游戏的存在。但是,当下世界里视觉图像的游戏是不完善的,总有着遮蔽和欠缺。只有在对视觉游戏的边界进行区分的基础上,视觉图像所被遮蔽的本性才得以敞开。     

Convergence,the university of the future and the future of the university

 The paper questions the ability of current university systems to respond appropriately to the complex demands of an Information Economy. It argues that new relationships between creative subjects and technology require new thinking about the nature and purpose of universities per se. In particular, attention is drawn to the growing involvement of the private sector in higher education. It is argued that it may not be appropriate to think of the `university of the future' in terms of current public sector and quasi public sector institutions, but rather in terms of an emporium, based on an international trade in educational services, and with the `University' as we now understand it occupying the functions of licensing, quality assurance and cultural custodianship. Accepted: 25 June 2002