摘要：精确定位和准确构建地图(SLAM)是电缆沟巡检机器人顺利完成巡检任务的基础。传统激光SLAM算法在电缆沟环境中容易产生“长廊效应”,且容易在z轴方向上产生漂移。针对上述问题,提出了一种基于多传感器融合的改进扩展卡尔曼滤波激光雷达测距与制图(EKF_LOAM)算法。通过扩展卡尔曼滤波器(EKF)将车轮里程计和惯性里程计融入LeGO_LOAM算法框架中来抑制“长廊效应”,在EKF_LOAM算法的基础上引入IMU的z轴线速度测量值,并设计基于特征点数量的自适应协方差计算方程,约束由面特征点严重缺失引起的z轴漂移。分别在虚拟和真实电缆沟环境中开展实验,结果显示所提算法的最终行进误差比LeGO_LOAM算法的行进误差减小了超过40%,比Cartographer算法的行进误差减小4.57%,z轴方向误差比EKF_LOAM算法减小49%,证明了所提算法在电缆沟环境中优于传统的LeGO_LOAM、Cartographer和EKF_LOAM算法,更适用于电缆沟巡检任务。

摘要：考虑直升机在飞行过程中面临的外界风扰问题,为直升机姿态环设计一种基于扩张状态观测器(ESO)的线性时变模型预测控制器(LTV MPC)。对共轴双旋翼直升机进行动力学建模得到6自由度非线性数学模型,并通过实验数据进行模型验证。设计扩张状态观测器以观测系统在角速度通道的实时总扰动力矩,并将观测到的扰动力矩补充到直升机非线性模型的角速度微分方程中,将补充扰动力矩后的非线性模型进行泰勒展开得到直升机的线性时变(LTV)模型,以此线性时变模型作为预测模型,为直升机设计线性时变模型预测控制器。最后通过与多种控制算法进行仿真对比,验证了所设计控制器良好的姿态跟踪性能和强抗扰动性能。

摘要：微生物菌剂在环境生态治理应用场景中应用越来越广泛,但目前微生物菌剂的投放工作通常采用人工的方式,这种方式不仅存在一定的安全隐患且工作效率与精度不高,往往难以实现高效均匀的定量投放。针对现有菌剂投放方式的不足,设计了一种用于菌剂投放的无人船,采用图像、液位、惯性传感器等外围部件构建无人船系统,结合WiFi与LoRa通讯完成远程监控船体、数据交互功能,使用GPS与惯性传感器实现船体的精确定位以完成菌剂投放任务。对搭建的无人菌剂投放船平台进行了实验,实验结果表明设计的投放无人船可以完成巡航投放、环境监测、远程控制、菌剂投放等功能,满足替代传统菌剂投放的基本功能需求。

摘要：本文研究了量子C–NOT门的制备.Cartan分解和Lyapunov控制方法用于设计实现C–NOT门的两个量子位操作的控制手段.数值仿真实验表明,针对所设计的控制律,若给定合适的控制参数,每个单量子比特旋转在所考虑的轴周围具有较小的偏差,并且在1.68 a.u.

摘要：针对抓取过程中目标物体部分被遮挡的问题,设计了一种基于多尺度特征融合的深度卷积神经网络提取3D目标的投影特征点,并根据不同投影特征点数采用不同的多点透视成像算法。网络使用计算机自动生成的合成数据进行训练,经过验证,使用合成数据训练的网络也能在真实场景中有效工作。最后,搭建了一个基于机器人操作系统的UR5机械臂抓取平台,将训练好的模型部署到该平台上进行抓取实验,结果表明所提方法能够估计出目标物体的位姿,并在实际场景中抓取位姿未知的物体。

摘要：扑翼飞行器的翼型从最初的单段翼逐渐衍生出双段翼,学术界至今尚未对单段翼和双段翼优劣形成共识。为探究两种翼型优劣情况,设计并建造了一种新型扑翼飞行器,实现同一飞行器上单翼模式和双翼模式的转换。采用柔性复合泡沫膜作为翼膜材料,提升飞行器外段翼拍打韧劲。搭建可以模拟来流状态和感知扑翼机瞬时力矩的实验平台,控制扑翼拍打频率,测得不同扑翼模式下的升力数据,控制自由流速,测得不同扑翼模式下的推力数据。数据表明,风速适宜且拍打频率为中高频时,双段翼升力约是单段翼的1.2~1.5倍;同等条件下,单段翼推力约是双段翼的1.8倍。表明目前的双段翼机型技术还不成熟,与自然界鸟类高超的飞行能力不符,有待进一步改进机体技术。

摘要：从机载激光雷达点云数据中自动准确地提取电力线和杆塔是常规电力线检测的关键步骤,针对目前基于无人机的电力线点云场景中输电线提取精度不高,难以满足无人机自主精细化巡检需求的问题,本文提出了一种新的基于深度学习的电力线点云语义分割方法。本文提出一种改进PointNet++网络架构,完成了对导线、地线、地面和杆塔塔身的分割。首先在输入电力线点云数据的基础上,对经典PointNet++模型参数进行调整,使该模型在特征提取数量、感受野方面更适用大场景输电线现场。然后,对set abstraction(SA)模块进行改进,增强模型对点云数据的特征提取能力。针对该模块主要做了两点改进,一是在每个SA模块中增加残差连接,二是在SA模块中增加了倒置瓶颈设计。基于自建的电力巡检数据集进行测试,结果表明,本文提出的方法在电力线点云语义分割任务上取得了比较好的性能。对比原网络,改进的网络在平均准确率上提升了5.1%,在平均交并比上提升了7.2%。

摘要：文章基于开源机器人操作系统(ROS)设计了一套低成本、高性能的移动机器人控制系统方案。该方案基于分层控制的理念将移动机器人的控制系统分为应用层、决策与规划层和运动控制执行层,各层次功能明确,层次间低耦合,易于移植和维护。应用层融合了物联网技术解决了移动机器人平台与用户端的通信问题;决策与规划层基于ROS实现机器人的即时定位与地图构建,并根据机器人状态以及用户命令实现机器人室内导航功能;运动控制执行层基于Free RTOS实时操作系统实现对机器人运动状态的实时控制,并采用了三轮全向移动的控制方式,运动方式更加灵活。

摘要：设计一种敏感单元为正四面体结构的三维柔性力传感器,对传感器进行受力分析,建立传感器单元受力的数学模型,利用有限元仿真验证上述分析过程的合理性,并通过试验系统对传感器进行标定和验证,测试结果利用BP神经网络进行解耦,结果表明该传感器能够实现0~11 N量程的三维力检测。

摘要：近十几年来，中国家具业得到了空前的发展。由传统手工业制作转向现代化大生产；由纯粹单一的家具产品提升为具有自主文化内涵的家具品牌；家具从业人员逐年增多，产值连年增加。但是，在家具产品设计开发方面却停滞不前，使中国家具行业在参与国际竞争中处于尴尬的地位。一方面以低价格销售产品，赚取并不高的利润：一方面还要面临国外的反倾销等贸易壁垒。