管道内壁四足爬壁机器人的运动学与步态规划

研究用于检测气体绝缘金属封闭开关（GIS）内部的负压吸附管道内壁四足爬壁机器人. 分别对机器人的腿部和机身进行运动学分析,采用改进的牛顿迭代法解决机身正运动学求解困难的问题. 对机器人沿管道轴向和圆周方向的爬壁运动进行步态规划,提出运动过程零冲击的轨迹规划方法. 使用Adams进行运动仿真,并在四足爬壁机器人样机上进行水平和垂直管道的全方位爬壁实验. 结果表明：机器人的运动轨迹与所规划的步态一致,运动过程中速度与加速度无突变,运动平稳,无明显冲击,运动学模型的正确性和所规划步态的合理性得到验证. 在GIS管道的实际检测应用中,实现机器人在不同工况下的平稳爬壁运动与检测.     

四足磁吸附爬壁机器人稳定性与动力学分析

动力学分析是机器人评估运动性能以及实施运动控制的关键,由于四足爬壁机器人的多运动链结构和闭链约束,运动学分析较为困难.为此,本文提出以虚功原理求解四足磁吸附爬壁机器人的稳定性与动力学.求解动力学方程,利用优化理论设计驱动力二次规划方法,通过最小功率原则计算关节驱动力,并验证其合理性.设计仿真实验,通过PID控制,采用M...     

基于人工智能算法的采摘机器人最优路径规划研究

在复杂多变的工作环境,特别是在多丘陵等特殊地理位置,快速选择最优路径,避开障碍物,完成作业,需要进行采摘机器人的路径规划.基于改进蚁群算法对拣选机器人路径进行规划,搜索效率较低,存在早熟收敛的可能,基于此,提出基于人工智能算法的采摘机器人最优路径规划方法.构建环境模型,为减少初始寻路时间,提高搜索速度,增强全局优化能力...     

基于概率地图的工业机器人路径搜索优化算法

为解决机器人在装配、焊接、喷涂等工业生产中的路径规划调试时间长、效率低等问题,提出一种新的基于概率地图的路径搜索优化算法。该算法首先利用混合包围体层次树碰撞检测算法的优势,在每两个采样位姿点间选出无碰撞的局部路径;然后,在获取始末点位姿信息后,引入A*算法搜索全局路径;最后采用提出的路径优化算法对搜索得到的全局路径进行优化。以此实现只需给出运动初始点与目标点,算法就能自动搜索出一条无碰撞的全局优化路径。仿真和机器人实体实验表明该算法适用于工业机器人的路径搜索,所得机器人运动路径简短,并有效地避开障碍物。     

基于混沌遗传算法的移动机器人路径规划方法

结合遗传算法优化的反演性和混沌优化方法的遍历性,基于混沌遗传算法的移动机器人路径规划方法能够有效改善遗传算法的局部搜索能力和搜索精度,避免单纯使用遗传算法规划机器人路径时容易出现的早熟收敛现象．仿真试验表明,提出的路径规划方法在稀疏环境和密集环境下均能收敛到全局最优路径,具有更强的鲁棒性．     

爬壁机器人磁吸附组件优化设计与试验研究

针对工业生产需求,以安全吸附和灵活行走为设计目标,提出可吸附在钢制结构物壁面作业的爬壁机器人.阐述爬壁机器人机械结构及相关的工作原理,分别论述磁吸附爬壁轮、清洗回收组件等子系统的结构原理;为了防止机器人发生滑移、倾覆,分析爬壁机器人不同的失稳形式,建立爬壁机器人的静力学模型,得到爬壁机器人抗失稳的磁吸附力;为了确保磁吸附组件的质量最小、磁吸附力最大,通过引入磁质比,分析结构参数对磁吸附组件性能的影响,得到最优的结构尺寸.通过实验获取磁吸附组件的吸力特性和爬壁机器人的负载、运动特性,验证磁吸附组件优化设计的可行性.     

基于Grefenstette编码和2-opt优化的遗传算法

将Grefenstette编码和2-opt优化算法共同运用到遗传算法中,采用一定数目的城市坐标对路径搜索进行求解。仿真试验取得良好的效果,初始路径接近最优路径,且经过122次迭代后快速得到最优路径。证明本研究提出的搜索空间路径方案实现了遗传算法可以快速收敛到最优解,同时保持较强的搜索能力,实现全局最优,又可以防止陷入局部最优。     

新型爬壁机器人越障机理及能力研究

爬壁清洗机器人是在危险的高层建筑环境下替代人进行清洗工作的机械,其可靠性和稳定性尤为重要. 在分析传统爬壁清洗机器人弊端的基础上,针对玻璃存在的窗框障碍物,设计一种四旋翼摆臂式爬壁清洗机器人.机器人基于履带式底盘结构,通过旋翼旋转产生推力提供壁面行走所需的吸附力,并设计相应的机器人摆臂变形机构,增加机器人的壁面越障能力. 从运动学角度分析机器人越障时的运动机理,建立机器人壁面攀爬的运动学模型. 在RecurDyn的Track LM模块环境下,对机器人越障过程进行运动学仿真,得到驱动轮的驱动转矩、旋翼推力随时间变化曲线;对Y轴重心位置和加速度变化曲线分析,机器人在越障过程中能够保持良好的平稳性,论证了四旋翼摆臂式爬壁清洗机器人的越障能力和越障过程中的平稳性.     

基于GA-PSO算法焊接机器人路径规划研究

焊接机器人在制造业中有广泛的应用。在焊接任务中通常有许多焊接接头,合理地规划焊接路径使其穿过这些焊接接头,对焊接效率的提高有积极的影响。传统的手工路径规划技术可以有效地处理少量焊接接头,但当焊接节点数目较大时,很难获得最优路径。传统的手工路径规划方法耗时长、效率低,不能保证最优。遗传粒子群优化算法（GA-PSO）基于遗传算法（GA）和粒子群优化算法（PSO）的优点来解决焊接机器人的路径规划问题。仿真结果表明,该算法具有较强的搜索能力和实用性,适用于焊接机器人路径规划。     

有向外力场作用下机器人路径规划方法

针对有向外力场作用下基于格点的机器人路径规划方法不能得到最优解的问题,采用了基于水平集方法的路径规划方法.将机器人的粒子跟踪转变为曲线的数值演化,通过解哈密尔顿-雅克比方程得到最优时间路径,改进后向路径追踪的数值计算精度保证了规划路径的可行性.仿真结果表明,算法可以有效应对复杂的有向外力场,并且在强外力场中仍保持路径的可行性.采用的连续路径规划方法可以突破传统机器人路径规划算法基于格点搜索的限制,并有效利用空间中存在的外力场.     

用马尔可夫链对随机现象进行预测的数学模型

本文介绍了运用马尔可夫链,对一类随机现象变化情况进行预测的数学模型。通过对实例预测表现,用马尔可夫链进行预测,比用条件概率进行预测在计算上要简便。     

Zr_(65)Al_(7.5)Ni_(10)Cu_(15)Co_(2.5)合金的比热和热力学函数

采用差示扫描量热仪和差热分析仪测定了Ｚｒ６５Ａｌ７．５Ｎｉ１０Ｃｕ１５Ｃｏ２．５非晶合金的结晶温度和结晶焓、晶态的熔化温度和熔化焓、非晶态和晶态及液态的比热等热力学数据。在此基础上通过设晶态２９８Ｋ的自由焓为零，得到了晶态、非晶态和液态的热力学函数，据此研究了玻璃转变和真实玻璃转变温度，分析了理想玻璃转变温度、真实玻璃转变温度和实际测量的玻璃转变温度的关系。     

Hilbert空间上转移函数的连续性

在很一般的条件下，研究了文献［１］中提出的Ｈｉｌｂｅｒｔ空间上的转移函数的连续性，本文的结果包含了文献［２］中的相应结果。     

对社会转型背景下社区建设理论与实践的思考

将社区建设置于社会转型的大背景下,深入思考社区建设面临的挑战与艰巨任务,同时,通过对当前我国部分地区在社区建设认识上的诸多误区进行分析,以期找到社区建设的切实可行的途径,并据此提出有关政策建议。     

关于δ型跃迁弛豫时间的测量

介绍了α型跃迁、β型跃迁、δ型跃迁类型,对于弛豫过程、弛豫时间进行了阐述,用实验测量了δ型跃迁的弛豫时间.     

马氏体相变晶体学中孪晶区域相对转动矩阵计算方法的改进

依据一个晶面在两不同相变孪晶区域应变为两个不同晶面的概念，对目前采用的马氏体相交晶体学中孪晶区域相对转动矩阵的计算方法做了改进．用改进后的方法计算了Ａｕ—Ｃｄ合金马氏体相变晶体学中的相对转动角度和相对转动矩阵，与用其它分析方法计算的结果完全相同；计算出的惯习面与实验值符合的很好．     

隔震换能系统的Simulink动态仿真

建立了隔震换能结构体系的数学模型,并应用Simulink实现了系统的动态仿真分析．以1个5层框架隔震结构为例,讨论了隔震换能系统的振动控制效果,研究了隔震层阻尼和地震输入强度对换能效果的影响．研究结果表明,隔震换能系统具有振动控制效果好,换能效率高等优点．     

一种三相ZCT软开关逆变器的新型控制策略

提出了一种三相ZCT逆变电路的新型软过渡控制策略。该策略通过对负载电流方向的判别决定开关模式和器件的开关时间。与其它一些ZCT控制策略相比较，二极管反向恢复电流和开关器件的开通损耗显著减小，辅助开关器件上的电流和热应力也得到了较好的分配。而且，每相的动作都相互独立，因此，对脉宽调制(PWM)控制的适应性很强。     

二氧化钒薄膜表面起泡的起因和防止

对新型的二氧化钒薄膜制备技术即无机溶胶－凝胶法，在制膜过程中其膜面容易起泡这个问题进行了研究，发现制备过程中脱水和晶化过程是起泡的主因。经采用３００℃以上的慢速升温烘干处理工艺，避免了在后序真空处理过程中发生脱水和晶化过程，解决了二氧化钒薄膜表面起泡的难题，获得了表面状态很好的二氧化钒薄膜。     

计算机马尔柯夫销售预测法及其程序设计

本文对时间、状态离散的马尔柯夫过程,即马尔柯夫链及其计算机编程过程和如何利用该程序进行销售预测等做了研究。