混凝土管端口打磨机器人设计及力学性能分析

为提高预应力钢筒混凝土管道端口的打磨精度和效率，设计了一种新型的自行走式端口打磨机器人。基于构型演变法对该机器人进行了构型设计及结构设计，建立了其力学模型。以插口端打磨机器人应用于4 m口径管道为实例，求解了机器人运行过程中的极限载荷，并进行了有限元仿真分析，分析结果表明，该机器人在运行过程中，强度、刚度满足现场需求。现场试验验证了该机器人具有较高的打磨效率与工作可靠性。     

Motoman-UP20机器人运动学分析及求解

采用Denavit—Hartenberg坐标变换法建立Motoman—UP20六自由度机器人运动学模型，并将机器人分解为位置结构和姿态结构，利用臂腕分离法对手臂进行逆运动学分析，并在此基础上推导出末端执行器的逆运动学算法，该算法计算量最小，误差也较小，且可利用机器人的示教盒进行快速检验。利用仿真软件Rotsy建立机器人及其工作环境，仿真证明了该方法的有效性。该算法用于对开发机器人离线编程系统具有重要的作用。     

利用样条曲线优化拟人机器人步态

针对拟人机器人步态规划的一般性，提出了利用样条曲线优化拟人机器人步态的一般方法，该法对机器人的步态优化具有通用性。     

柔性冗余度机器人自运动中的混沌

研究了柔性冗余度机器人的自运动状态，通过将其中的柔性连杆简化为Euler—Bernoulli梁建立了柔性冗余度机器人的运动学模型。运用混沌数值分析法中的相图法、Poincare映射法和最大Lyapunov指数法发现了该类机器人自运动中的混沌现象。对一个未杆是柔性连杆的平面3R柔性冗余度机器人的自运动状态的研究结果表明，基于Jacobian矩阵的伪逆法求解该柔性冗余度机器人采用PD调节器控制其末端重复跟踪工作空间内的一条封闭路径时的运动学逆解，其自运动是混沌的。     

3RRC并联机器人机构位置分析的通用方法

应用螺旋理论，针对一类3RRC并联机器人机构进行自由度分析，结合矩阵法对其位置正反解进行分析，得出了适用于这一类并联机器人机构位置分析的输入输出方程。利用该方程可方便地对3RRC类并联机器人机构进行程式化设计和分析。     

新型6自由度并联微动机器人微运动学及其运动解耦性分析

利用坐标变换法，建立了新型6自由度并联微动机器人的微运动学模型，并对其运动解耦性进行分析；采用不同的初始驱动位移量和驱动方式，对该机器人的有限元模型进行分析，进一步讨论了其微运动学上的解耦性，最后对研制的微动机器人样机进行了运动解耦性测试和验证。该并联微动机器人的运动解耦，为其动力学分析、控制及其标定的简化提供了理论基础。     

移动机器人在线实时路径规划

研究了不确定环境下移动机器人的路径规划问题。采用全局规划和局部规划相结合的方法，提出了一种基于极坐标空间，以期望方向角为优化性能指标的在线实日寸路径规划方法。该法利用机器人的传感器系统，实时探测局部环境信息，在每次的局部规划窗口，确定机器人的期望方向角，以机器人的实际运动方向角与期望方向角之间的差异来驱动机器人避开障碍物和朝向目标点运动。该法不仅简单灵活，而且克服了全局规划和局部规划的缺陷。仿真实验表明其有效可行性、实时性、优化性、精度高、稳定性好。     

基于样条函数法的机器人运动轨迹规划

利用样条函数法开发了一种机器人运动轨迹的规划方法，即各关节的运动采用样条函数来拟合。该法使用简便、计算量小，而且不会出现机构奇异点问题，可生成光滑平稳的无噪音机器人运动轨迹     

铰接体管道机器人的建模及理论计算和仿真

构造了由1个电机带动的铰接体管道机器人。在此基础上建立了机器人的数学模型，采用机械阻抗法进行理论计算，运用MATLAB模拟仿真，并制出样机进行试验验证。该设计把机械振动转化成行波波动，使机器人能够平稳地向前运动。     

三平移并联机构3-RRC的工作空间分析

机器人的工作空间是衡量机器人性能的重要指标之一。并联机器人的工作空间决定着并联机器人的整体尺寸。通过矢量法建立了三平移并联机器人机构3—RRC的位置正反解方程，探讨了结构参数对该并联机构工作空间的影响规律，为扩大工作空间提供了途径，且为工作空间的综合提供了依据。该并联机器人机构在工业装配机器人、力与力矩传感器、虚拟轴机床、坐标测量机等领域具有广泛的应用前景。     

精密并联机器人控制算法及控制系统研究

首次把数字PID算法应用到面向光纤作业的精密并联机器人控制中,介绍了这种高速、高精度小型并联机构控制系统的新控制算法及系统研究情况。另外控制系统采用了DSP新技术,解决了并联机构运动学逆解的实时在线计算问题,使系统运行更加稳定。试验结果表明这种新算法在小型精密并联机构控制系统中,完全可以满足光纤对接等作业的高技术要求,同时也为同类高精度、大行程小型定位系统的控制与设计提供了一种新的实用方法。     

仿生六足机器人控制系统的仿真技术研究

应用机械系统动力学分析仿真软件ADAMS与Matlab建立交互式仿真系统,并采用CMAC与PID复合控制法对仿生六足机器人运动控制系统进行联合仿真.仿真结果表明,该仿真方法可以有效提高控制系统及机械系统的设计效率,为实现机器人的控制及性能改进提供了理论依据.联合仿真的方法还为复杂机械系统的控制仿真提供了新途径.     

方生六足机器人控制系统的仿真技术研究

应用机械系统动力学分析仿真软件ADAMS与Matlab建立交互式仿真系统，并采用CMAC与PID复合控制法对仿生六足机器人运动控制系统进行联合仿真。仿真结果表明，该仿真方法可以有效提高控制系统及机械系统的设计效率，为实现机器人的控制及性能改进提供了理论依据。联合仿真的方法还为复杂机械系统的控制仿真提供了新途径。     

STEP-NC数控系统的NURBS曲面插补方法

针对发展新一代STEP—NC数控系统的需求，对适合这类新型数控系统的NURBS曲面插补控制方法进行了研究，给出了该方法涉及的曲面信息处理、加工路径规划和实时轨迹插补算法。插补实例表明。所提出的方法可行。具有较高的精度和良好的实时性。可以满足高性能STEP—NC数控系统的要求。     

Asynchronous implementation of discrete event controllers based on safe automation Petri nets

In this paper, a new method is proposed for digital hardware implementation of Petri net-based specifications. The purpose of this paper is to introduce a new discrete event control system paradigm, where the control system is modeled with extended Petri nets and implemented as an asynchronous controller using circuit elements. The applicability of the proposed method is demonstrated by an asynchronous implementation of a Petri net-based discrete event control system (DECS) for an experimental manufacturing system using a Xilinx field programmable gate array (FPGA). Unlike microprocessor, microcontroller or programmable logic controller (PLC)-based software implementations or hardware-based synchronous implementations, the implementation method used in this paper is asynchronous and based on hardware offering very high speed to control fast plants at low cost. This paper is expected to serve as a guideline to show how to obtain very high speed, concurrent and asynchronous Petri net-based controllers.     

基于神经网络的机翼振动主动控制

根据DARMA模型提出了简单易用的神经网络控制方案，该方法采用线性人工神经网络对系统动态特性进行在线辨识，并利用辨识得到的信息，采用BP神经网络对系统进行控制，将该算法应用于飞机机翼振动主动控制数值仿真。仿真结果表明，该方法能减少算法的计算量，压缩计算时间，便于提高系统采样频率，使得自由振动和调频振动的抑制成为可能。     

基于协调误差的目标轨迹预见跟踪控制的研究

针对系统已知的空间目标轨迹，提出了一种基于协调误差的空间目标轨迹最优预见跟踪控制的方法，其核心是将轨迹的协调跟踪误差和轨迹的位置跟踪误差考虑成系统的状态变量，并实施最优反馈控制。仿真分析表明，该轨迹跟踪控制方法能够有效提高系统的轨迹跟踪控制精度。     

可变论域的模糊自整定控制方法

该文将模糊控制中的“可变论域”思想和参数模糊自整定方法相结合，提出一种“可变论域”的模糊自整定控制方法，并将它成功应用在转台的速率控制中，为模糊控制在工程中的应用提供了一种新的、简单易行的途径。     

超精密隔振平台的广义预测控制系统仿真分析

超精密隔振平台振动控制系统是一个带不确定干扰的非线性系统。结合广义预测控制原理提出了一种计算机数字控制方法，该方法克服了一般线性状态反馈控制系统所存在的由于模型非线性和干扰引起系统控制精度变差的缺点。所设计的控制系统能够有效地抑制空气弹簧固有的非线性、超磁致伸缩致动器的磁滞和环境振动干扰。仿真结果表明，该方法使系统具有较好的鲁棒性和控制精度。     

基于遗传算法的非线性控制系统参数优化方法

本文针对非线性控制系统参数优化问题,结合非线性控制系统理论、最优化理论及遗传算法,提出了一种新的仿真优化方法,该方法利用遗传算法来求解非线性控制系统参数优化问题,由于遗传算法是在解空间的多个区域内进行搜索,能以较大的概率跳出局部最优,因此可技巧以整体最优解。仿真结果表明,该方法是一种有效的非线性控制系统参数优化方法。