基于FNN的覆冰机器人越障机械臂轨迹跟踪控制

覆冰机器人除冰时要跨越各种障碍物。采用卡尔曼滤波学习算法,将自适应模糊神经网络控制器用于覆冰机器人越障时的机械臂轨迹跟踪控制,解决了BP算法实时性差的问题。经过仿真实验论证,该方法对覆冰机器人越障时的机械臂轨迹跟踪控制具有很好的效果,表明控制策略和理论分析的可行性。     

四履带双摆臂机器人越障机理及越障能力

为发挥四履带双摆臂机器人的最佳越障性能,本文从运动学的角度,在固定双履带机器人越障机理的 基础上,分析了四履带双摆臂机器人克服台阶、斜坡、沟道等典型障碍的运动机理及其最大越障能力,重点研究了 四履带双摆臂机器人正向和反向两种攀越台阶方式的运动机理及其最大越障能力．以CUMT-II 型煤矿探测机器人 样机为例,绘制了机器人仰角、摆臂摆角与跨越台阶高度的3 维关系图,以及斜坡坡度与摆臂摆角关系曲线,并求 出了相应的最大越障能力的理论值,与实验室实测数据进行了对比分析．本文推导出机器人的最佳越障性能及对应 的质心和摆臂的位置,可为机器人越障时质心位置的控制提供理论依据．     

可重构机器人越障运动的规划

提出一种新型的可重构机器人,该机器人在受一个驱动力矩的作用时,在不同约束下表现的输出形式不同. 利用机构这一特点,实现了机器人移动中的自主越障运动．主要针对机器人越障运动中越障高度受导轮和手臂影响的问题,提出一种借助环境同时改变手臂姿态的越障规划方法,有效地提高了越障的高度．通过试验样机验证了规划方法的有效性．     

轮腿式机器人越障动力学建模与影响因素分析

研究了一种具有多种驱动模式的轮腿式机器人的越障动力学问题．首先描述了机器人爬越垂直障碍的 过程,进而构建了越障过程的动力学模型．该模型可以体现各电机输出转矩之间的关系以及运动状态、重心分布等 影响因素．通过对整个过程的分析,确定了驱动系统中两种电机输出力矩的极限状态,并分析各因素对其最大输出 力矩的影响,最后给出了机器人最大越障高度的计算方法．上述结果可为提高机器人的复杂环境适应能力提供理论 依据．     

基于规则库的巡线机器人自主越障动作规划

在电力线巡检机器人的控制系统中,采用分层规划的方式,利用产生式推理从行为规划的层次上进行在线规划,生成行为序列,然后将生成的行为序列与离线规划出的知识库相结合,生成自主越障的动作序列,实现机器人越障的自动控制．本文探讨了整个越障规划的控制过程和规划方法,并通过实验验证了动作规划的可行性．     

SMA微小型越障机器人本体位姿控制的仿真研究

本文介绍了一种 ＳＭＡ微小型越障机器人越障功能实现的机制．并对指数控制律（Ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｌａｗ）在越障过程控制中的应用进行了仿真研究。     

超高压输电线路巡检机器人越障控制问题的研究

给出了一种超高压输电线路巡检机器人控制系统的设计与实现方法．根据机器人的作业任务,提出了基于传感器信息、约束信息以及动作反馈信息作为输入,产生式系统作为动作输出的越障控制方式．仿真结果表明此方法对于机器人的越障过程是有效的．     

全驱动轮式机器人越障过程模型及影响因素分析

根据全驱动轮式机器人的基本结构构造了越障过程极限状态的动力学模型,该模型体现了多个驱动轮输出转矩之间的关系以及重心分布等影响因素．根据此模型，能够确定系统所需的最低驱动能力和重心分布的限制条件，以满足全驱动轮式机器人的越障性能需求．     

深海复合轮式采矿机器人越障性能研究

针对深海富钴结壳和热液硫化调查区复杂多变的底质环境特征,提出了一种兼有主被动混合越障模式的复合轮式采矿机器人.该机器人主体由4组复合轮组与铰接密封抗压型整体罐式车架组成.建立了典型越障工况下复合轮组结构的静力学模型,得到了影响其越障性能的主要结构参数,利用MATLAB工具箱对复合轮组结构参数进行优化设计,实现机器人越障性能的提高.结合深海复杂多变的底质环境特征,运用ADAMS软件对优化设计后的复合轮式机器人进行动力学建模和仿真分析.获得了机器人越障过程中的运动学特性曲线和力学特性曲线,并通过研制原理样机对其越障性能进行测试验证.结果表明,该机器人在复杂多变的深海底质环境下中具有较强的越障能力和通过稳定性.     

基于知识库的输电线路巡检机器人的越障控制

介绍了一种高压输电线路巡检机器人越障控制方法。高压输电线路巡检机器人在翻越同一障碍物时重复同一套操作动作,可通过在实验室进行越障过程示教,离线学习形成操作知识库,实际越障时自动调用操作知识库并与在线信号相结合完成自主越障动作。讨论了知识库的一般组成和功能,并分析了激光传感器定位的方法以实现巡检机器人滚动轮与导线“对中”。经过实验验证,该控制方法具有稳定可靠,硬件结构简便,能可靠地完成控制任务,实现自主越障。     

一种输电线路巡检机器人越障规划方法

针对输电线路巡检机器人的局部自主与远程控制方式,提出了一种基于有限状态机的越障规划方法.将巡检机器人的越障运动过程分解成若干离散化的关键状态,建立了运动规划的有限状态机模型.采用一种基于模糊方法的产生式系统用于推理越障模式,并产生运动序列.仿真与现场实验验证了越障规划方法的正确性和有效性,该方法可应用于输电线路巡检机器人运动控制.     

架空输电线路巡线机器人的视觉导航

巡线机器人沿相线行走时必须探测识别和定位各种障碍物,并根据障碍类型规划越障行为。针对220 kV架空输电线路的结构特点,利用视觉传感器,设计了基于结构约束的障碍识别算法,完成了障碍识别和分类。根据障碍物的结构特点,设计了一种自适应多窗口区域立体匹配算法,实现了障碍物的双目视觉定位。模拟线路实验结果表明,算法能可靠地从复杂背景中识别并定位出防振锤、悬垂线夹和耐张线夹等障碍物,满足了巡线机器人导航要求。     

双足足球机器人实时避障导航系统研究

介绍了避障控制系统的体系结构和基本步态算法．其次，介绍了路径规划策略，包括避障开始时的全局导航策略和穿越障碍物时的局域导航策略．分析了红外传感器测距实验数据及局域导航实验结果，验证了红外线传感器精确度和导航策略能够满足比赛要求．     

基于道路动态视觉导航的控制策略与仿真

使车辆在自然环境中自动行驶，视觉导航方法受到了很大的重视。该文介绍了我们进行的研究工作，其中包括基于道路理解和目标检测的动态视觉导航控制策略，以及这一模拟显示系统的实现。     

一种混合结构的移动机器人导航控制策略

研究了未知环境下移动机器人实时的导航控制问题.采用分布式系统将反射式行为、反应式行为与慎思规划相结合,设计了移动机器人导航控制策略.根据激光雷达传感器信息设计了基于栅格的实时避障算法和解锁策略.通过慎思规划解决了复杂环境下的局部势能陷阱问题.通过自行研制的移动机器人IMR01的实验验证了导航策略的有效性.     

一种新的位置数据融合方法的研究

给出了一新的基于团队一致法的多传感器位置数据融合方法，该方法按传感器队中的每个成员的测量不确定性，构造团队期望效用函数（或密度），并基于该期望效用函数求得位置参数估计，其优点是可消除失效传感器和测量值为野值的传感器的影响，本文给出了仿真结果。     

基于视觉伺服的输电线巡检机器人抓线控制

巡检机器人在自动越障时,需要完成机器人手臂的准确抓线控制。结合输电线的几何特征和摄像机成像原理,提出了一种基于单摄像机的立体视觉方法来确定输电线的位置和姿态。结合该定位方法及视觉伺服理论建立机械手抓线伺服控制模型。在自行研制的巡检机器人进行了视觉伺服抓线实验。实验结果验证了该方法的有效性。     

基于规则的移动机器人实时运动规划

研究移动机器人在动态环境中的导航与避障问题。为提高规划的实时性,提出了基于规则的规划方法,将多移动障碍环境机器人的运动规划分解为相对简单的单移动障碍运动规划,利用最优控制来实现单障碍的最优避障,并用智能搜索方法解决了移动机器人在多移动障碍环境中的实时运动规划问题。仿真实例表明了该方法的有效性。     

动态环境中基于增强式学习的路径规划方法

本文结合机器人路径规划问题介绍了增强式学习方法 ,实现了动态环境中基于增强式学习的自适应路径规划 .增强式学习通过采用随机性的控制策略 ,实现策略的优化搜索和在线学习 .并采用具有模式增强输入的BP网络进行决策参数估计 ,加快学习的收敛 .仿真试验证明该方法能有效实现动态环境中机器人的避碰和导航     

基于声纳环传感器的机器人避障研究

任何一种移动机器人要实现未知环境自主导航都必须有效而可靠地感知环境信息,而超声波传感器在检测障碍物距离信息方面应用十分广泛。介绍了旅行家II号声纳环传感系统的设计与实现原理,并对声纳的精度进行了测试。在此基础上,提出了移动机器人一种简单避障策略,并运用2种基本避障实验:静态避障和动态避障,验证了该避障策略的正确性和有效性。