电子鼻对两种食源性致病菌在菌株水平上区分的研究

利用基于金属氧化物传感器阵列的电子鼻技术对五株单增李斯特菌和五株副溶血性弧菌的挥发性代谢产物进行研究,结合主成分分析（PCA）和聚类分析（CA）等化学计量学方法对电子鼻原始数据进行统计学分析。结果显示,电子鼻模式识别技术能够很好地将五株单增李斯特菌的挥发性代谢产物图谱进行区分,而在同一技术条件下对五株副溶血性弧菌的挥发性代谢产物图谱只能进行部分区分,利用向这五株副溶血性弧菌的培养液中添加NaCl至饱和的方法,可以将五株菌完全区分开来,区分效果显著增强。实验表明利用电子鼻结合主成分分析和聚类分析技术对食源性致病菌在菌株水平上的区分和鉴定具有一定的可行性,有望将该技术开发成为一种快速、简便、无损的食源性致病菌新型检测分型方法。     

基于能耗目标优化的多足爬墙机器人足力控制研究

针对多足爬墙机器人高空极限作业时需解决的能耗问题,提出了基于能耗性优化的多足爬墙机器人足力控制方法。以八足爬墙机器人为例,从机器人作业的安全性和能耗性角度描述了多足爬墙机器人的足力优化模型,实现了多足机器人的关节驱动力和足底接触力的转换,有效地减少了优化变量的数量,简化了优化的计算。通过分析多足爬墙机器人的关节驱动力约束和动力学约束,建立了机器人总电机功率与机器人运动步态及作业环境(包括攀爬角度与吸附平面的粗糙度)的关系。并综合考虑了爬墙机器人吸附安全等特殊性,对机器人的足底接触力进行优化,提高机器人对环境变化及支撑腿数量变化的适应能力,降低关节驱动电机的能耗,实现了机器人电机总能耗最小化的目标。实验仿真结果证明了所提出的控制方法简单可行。     

NSGA-Ⅱ在蛇形机器人中的优化与控制

研究蛇形机器人蜿蜒运动步态的优化与控制问题。结合摩擦力模型,并分析蛇形机器人运动步态模型,根据基于闭环反馈的控制系统结构运用PID控制器对其步态进行跟踪控制,在此基础上采用基于非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对步态进行优化,该优化方法实现对闭环反馈跟踪控制系统的参数优化。仿真结果表明,NSGA-Ⅱ算法能达到变量优化目的,在功率和速度之间寻找最优值,对于解决蛇形机器人运动步态多目标优化问题是可行有效的。