轮式移动机器人轨迹跟踪的最优控制

深入分析了轮式移动机器人的运动状态,建立了WMR路径偏差系统的非线性数学模型。应用小偏差线性化理论,将该多输入多输出非线性系统简化成一个单输入单输出线性系统。然后基于线性二次型调节器理论进行了系统最优控制器的设计,并针对该理论中加权矩阵Q与R难以确定的问题,从控制效果出发,采用自适应遗传算法对其进行了优化。实现了移动机器人对预定轨迹的满意鲁棒跟踪,同时满足了实时性要求。实验结果证明了该方法的正确性与实用性。

避免误操作的遥协作模糊控制方法

现有的遥操作系统中普遍存在的问题是受环境、心理、生理等影响,操作者在遥操作机器人过程中可能由于误操作产生不可预料的后果.为了解决操作者误操作问题,提出对基于操作者通过选择操作手法得到的模糊操作量和对基于多传感器融合决策产生的模糊控制量采取加权和的遥协作模糊控制方法.以遥操作机械手臂为例,通过单纯由操作者、单纯由多传感器融合决策和遥协作模糊控制3种方法进行实验,验证所提出方法的合理性.

一种基于投影矩阵M的机器人手眼标定线性化方法

提出了一种基于投影矩阵M的机器人手眼标定方法,即将AX=XB转换为MY=M′YB求解形式,避免了矩阵分解.同时,采用矩阵直积运算和矩阵特征向量运算相结合的方法,将传统的非线性问题转换成线性问题,构成了可利用最小二乘法求解运算的解析形式,提高了机器人手眼标定的精度和稳定性.通过实验验证了该方法的可行性.

仿人机器人发展现状及其腰部机构研究

仿人机器人目前已成为机器人领域的研究热点问题之一。本文对仿人机器人目前的发展现状进行了综述,介绍了腰部机构在仿人机器人的作用以及具有不同结构特点的腰部机构。介绍了一种新型的两个自由度的并联差动驱动的腰部机构,并进行了运动学分析及PID控制下的响应特性分析。实验结果表明,该机构具有较快的响应速度和较好稳态精度。

约束机构在柔索并联机器人设计中的应用

柔索并联机构是一类新型的机构 ,具有一些优于其他机构的特点 ,但因柔索特性的限制 ,可实现的运动形式较少。本文通过增加约束机构对运动平台运动进行限制 ,扩大了柔索并联机构的应用范围。文章提出约束机构的概念 ,讨论了约束机构的种类 ,并进行奇异位形的分析。

基于启发式节点增强策略的PRM路径规划方法

针对一般的PRM方法用于移动机器人对复杂地形路径搜索存在的缺陷 ,本文对PRM方法进行了改进 ,提出了一套基于启发式的节点增强的策略 ,提高了PRM方法节点增强阶段对环境的适应性 .此外 ,本文建立了相应的仿真实验系统对策略的有效性进行了实验与分析

仿人机器人发展状况和挑战

介绍了仿人机器人的现状和面临的挑战性问题,对世界上针对仿人机器人的研究工作进行了综述,指出了各自的侧重点及主要研究趋势,阐明了开展仿人机器人研究的出发点。

带式输送机停机动态过程的计算机仿真

研究了带式输送机停机过程的动态设计 ,通过分析提出了输送机停机过程的力学模型为两种 :第 1模型与启动过程的力学模型相同 ,第 2模型为具有固定端的振动模型·分析了制动力的传动机理 ;在综合各种停机方式的基础上给出了停机过程的分类 ,提出了控制速度停机、自由停机和制动停机的计算方式及其计算方法 ;开发了带式输送机动态分析软件BCD .2 0的停机计算部分 ;应用软件对停机过程进行仿真研究 ,对停机过程进行了分析 ;给出了停机过程的动态设计方法和拉紧装置行程的计算式 ;得出了不同的停机方式结束后输送带的张力分布是不同的结果·所提出的方法可用于大型带式输送机停机过程的合理设计 ,避免事故的发生

特殊票据字符识别预分类特征的提取及分类字典的建立

从特殊票据———火车票票面字符的特点出发 ,将笔划复杂性指数与四周面积编码结合起来作为粗分类的分类特征 采用C -均值聚类算法进行预分类 最后生成分类特征库———分类字典 .得到了预期的分类效果 ,正确分类率达到 95 % .

装配机器人系统快速碰撞检测算法

提出一种面向操作手装配系统的快速碰撞检测算法。该算法以机器人运动学和空间解析几何为基础 ,将判断机械手手臂与障碍物是否发生碰撞问题转化为直线段与有界平面是否存在公共点的简单解析几何问题 ,并以 PU MA5 6 0操作手为例对算法加以说明。该算法不仅适用于静态的障碍物已知的环境 ,而且适用于障碍物运动规律已知的动态环境 ,减少了碰撞检测占用的时间 ,提高了路径规划的效率

滑模模糊控制应用于自治水下机器人的实验研究

分析了自治水下机器人 (AUV )的控制特点 ,论述了滑模模糊控制 (SMFC)的基本原理 ,并在6 0 0 0 m自治水下机器人“CR- 0 2”上进行了仿真和水池实验。结果表明 ,滑模模糊控制的性能明显优于PID控制 ,在强干扰时表现出良好的鲁棒性

LW-1型机器人重复位姿精度检测系统

本文介绍了一种非接触式（ＬＷ－１型）机器人重复位姿精度检测系统．该系统采用电涡流传感器作为位置信息传感器．以这种传感器的检测性能为基础，研究设计了相应的传感器测量结构、数学模型和坐标变换求解方法，使系统技术指标及使用性能达到了检测机器人重复位姿精度的实用要求．该系统具有鲁棒性强、设计合理、结构简单、造价低廉等特点，可以满足我国现阶段在机器人学研究和机器人开发应用方面的需求

柔性制造系统的负荷分配及路径规划方法

柔性是柔性制造系统（ＦＭＳ）的一个基本优点，但这一基本优点却往往被人们所忽视，许多现在运行的ＦＭＳ不是缺乏柔性，就是没能充分利用可获得的柔性来提高生产效率柔性制造系统的负荷分配和路径规划问题正是这种柔性的一个主要方面．然而，路径规划决策却往往被忽视．其中一个主要原因就是人们仍不能从传统的生产管理概念中解放出来．本文在明确概念区分的基础上，提出了一种柔性制造系统的负荷分配和路径规划的线性规划模型，其主要特点是将负荷分配和路径规划问题有机地结合起来，并通过仿真实验验证并分析了此方法对ＦＭＳ性能上的影响。

汉语四声的数学奥秘——频率变比3∶2

本论文采用音乐物理和数学方法揭示了汉语四声的奥秘——频率变比3∶2,这个比例被命名为“宝石配比”.这一发现为语音研究、语音教学以及计算机语音识别提供了一条重要的科学依据.

基于圆形标志点的全自动相机标定方法

相机标定是2D图像重建3D测度信息的关键步骤,也是一项耗时的任务,由于标定过程中经常需要人工寻找对应点。本文提出了一种基于圆形标志点的全自动相机标定方法。首先,在传统圆形标志点模板的基础上增设了5个方位圆。然后提出了新标定板下图像特征点的自动检测和匹配算法。匹配结果直接作为Zhang的算法的输入,从而计算出相机内外参数,避免了标定过程的人工干预。最终实验结果显示了所提方法在不同场景和光照条件下的自动性和正确性。