星球车松软星壤的轮腿式探测系统:Ⅱ-感知车轮

为增强星球车松软星壤的穿越通过能力,提出了轮壤交互接触信息的感知车轮设计。该车轮是一种星球车的前置轮腿式探测系统(WOLS)的关键部分,可实现动态轮壤交互的关键量测量(轮壤作用力/力矩、轮壤接触角和车轮沉陷量)。研究分析了轮壤力学的关键测量参量及其分组,完成了感知车轮的硬件设计和集成,提出了待测参数的在线测量模型和方法,通过标定校准和实车测试验证了该感知车轮的性能。     

变长度柔性双足机器人行走控制及稳定性分析

针对传统双足机器人模型缺少脚质量和躯干的问题,提出考虑摆动腿动态及躯干影响的柔性双足机器人模型,并对其行走控制及稳定性进行研究。首先,建立系统的动力学模型并采用欧拉-拉格朗日法推导了系统的动力学方程;同时,在弹簧负载倒立摆（SLIP）模型的基础上添加刚性躯干、脚质量及采用变长度伸缩腿,充分考虑躯干及摆动腿动力学对机器人行走步态的影响;其次,设计基于变长度腿的反馈线性化控制器来跟踪目标轨迹,以及调节摆动腿和躯干的姿态;最后,利用Newton-Raphson迭代法和庞加莱映射分析机器人的不动点及轨道稳定性条件,并在理论分析的基础上进行仿真。仿真结果表明,所提控制器可以实现机器人的周期行走,对外界干扰具有良好的鲁棒性,且雅可比矩阵所有特征值的模均小于1,能形成稳定的极限环,证明系统是轨道稳定的。     

轮腿可切换机器人步态切换动作设计及其机体位姿测量仿真

轮腿可切换机器人在不同的环境下具有不同的运动性能,研制一款新型轮腿可切换机器人。该机器人可实现轮式步态和腿式步态的切换以适应不同环境,最大限度提高机器人运动性能。本文研究了机器人进行步态切换时,机器人机体位姿变化及机器人机体质心在空间的位移及机器人腿各个关节的旋转角度的变化的测量方法,为机器人稳定性研究提供依据。通过对机器人步态切换动作进行仿真,测量机器人质心在空间的变化量及关节角度变换,分析测量结果表明机器人位姿变换平稳,证明机器人步态切换动作的合理性。     

基于筋腱失效分析TLP动态响应EI北大核心CSCD

对张力腿平台(tension leg platform,TLP)在不同系泊失效条件下的动态响应进行分析,采用全耦合数值工具ANSYS/AQWA建立非线性平台-筋腱模型,并提出一种模拟筋腱失效的方法。主要分析了筋腱失效时的瞬态响应,筋腱同时失效和渐进失效下的平台瞬态响应,以及筋腱失效后平台的性能变化。结果表明:首先,筋腱断裂失效会导致平台产生瞬时过冲;其次,筋腱同时失效下的瞬态响应比筋腱渐进失效的瞬态响应更显著;最后,筋腱失效后平台的性能会发生明显的变化。因此,需提前研究筋腱断裂对平台动态响应的影响,防止平台的安全性受到威胁。     

国内外人工腿(假肢)研究的进展及发展趋势

人工腿(假肢)一直是机器人学和生物医学工程领域 的一个前沿性研究课题．在这方面的研究中,英、日两国于90年代中期研制成功的智能型 人工腿反映了该研究的最新进展．本文共分五个部分,第一部分是引言;第二部分重点介绍 国外在90年代初以前人工腿的研究概况;第三部分重点介绍国外从90年代初至今人工腿 的研究概况,特别是智能人工腿的研究情况;第四部分重点介绍国内人工腿的研究现状;最 后一部分介绍人工腿研究的发展趋势．     

中国扎龙湿地水资源监测及评估

水是维系湿地生态系统的基本要素之一.目前,扎龙湿地人工补水、调水缺乏基础资料支撑.扎龙湿地由于其为丹顶鹤和其他鸟类提供繁殖地和迁徙停歇地成为亚洲著名湿地之一.笔者自2005年在扎龙湿地做水资源监测,监测内容主要包括水位和水量的变化以及降水、蒸发等水文气象要素.由于人类活动的长期影响,湿地水资源分流受到严重威胁,如水利工程的建设割裂了区内水资源系统的自流格局与自然分配机制;同时,区域性的干旱,加剧了保护区水资源的短缺矛盾.通过2005-2008年共4 a的水文监测,初步摸清了湿地来水的传播路径,掌握了来水、退水过程和湿地核心区水位变化.     

碱性铜抛光液在65nm多层铜布线平坦化中的应用

为适应极大规模集成电路(GLSI)集成度按摩尔定律飞速发展的需要,同时解决国际酸性化学机械平坦化(CMP)技术存在的多项问题,本文研发了以多羟多胺为螯合剂的不含副作用大的苯并三唑(BTA)的碱性铜布线抛光液.实验结果表明:研发的碱性铜抛光液在常态下对铜几乎不反应(20/min),而在常压(2 psi)CMP下,能够快速地去除铜膜,去除速率(RR)高达8 235/min(工业要求5 000/min).凹处自钝化,凸处快速率,实现了高的平坦化效率.8层铜布线平坦化结果表明,60s可消除约1.162 m的高低差,且单层图形片基本实现平坦化(高低差<10 nm),抛光后表面粗糙度低(0.178 nm),表面洁净度高.     

八轮腿移动机器人平台越障性能研究

针对复杂地形环境,提出了一种八轮腿移动机器人平台,轮腿式移动机器人综合了轮式移动机器人高速、高效、灵活的特点和腿式移动机器人较强的越障能力.本文首先计算了该机器人平台的质心位置,并对移动机器人的稳定性判据进行了分析,在此基础上,针对斜坡、台阶和沟槽等不同类型障碍,就其越障能力与摩擦系数、结构尺寸之间的关系进行了分析,研究了该机器人移动平台越障性能,并求出了其在跨越台阶和沟槽时前后轮腿系统之间的转角关系,分析移动机器人平台姿态调整策略和越障策略.为机器人控制系统的设计做好了理论基础.     

H型钢矫直后形成S侧弯缺陷研讨

从开坯机轧制、精轧机组轧制状态、轧机导卫、冷床冷却条件、矫直机本身工艺条件对H型钢矫直后S侧弯的缺陷进行了讨论分析。     

基于遗传算法的参数在线自调整模糊控制器

提出了一种基于遗传算法优化的自调整模糊控制器的设计方法．该模糊控制器的运行参数自调整公式以系统响应的最大超调量、调整时间及稳态误差为性能指标，利用遗传算法搜索模糊控制器量化因子Ke，Kec及比例因予Ke公式中相应的最优基准值Keo，Xeco及Kuo和微调参数K1，K2及K3，设计一个根据系统当前的动态误差e运行参数可在线自调整的模糊控制器，以确保系统的响应具有最优的动态和稳态性能．该控制器巳用于控制由作者设计的智能人工腿中的执行电机．计算机仿真结果表明，与运行参数固定的模糊控制器相比，这种自调整模糊控制器具有良好的动态和稳态性能，