摘要：动力学分析是机器人评估运动性能以及实施运动控制的关键,由于四足爬壁机器人的多运动链结构和闭链约束,运动学分析较为困难。为此,本文提出以虚功原理求解四足磁吸附爬壁机器人的稳定性与动力学。求解动力学方程,利用优化理论设计驱动力二次规划方法,通过最小功率原则计算关节驱动力,并验证其合理性。设计仿真实验,通过PID控制,采用Matlab与ADAMS联合仿真。仿真结果表明:该控制方案具有较高的跟踪性能和控制精度,负载在350 N及以下时,机器人不会发生滑移,并验证了冗余驱动下驱动力求解的正确性。

摘要：针对石油井架的工作环境,设计了一种井架爬行机器人,以代替人工完成井架攀爬和检测任务。首先,通过工作需求确定了机器人的结构;其次,根据D-H(Diffie-Hellman)参数法求解了机器人机械臂转动以及越障的运动学方程,采用蒙特卡洛法计算得到机器臂的运动空间;最后,利用ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems)仿真得到攀爬机器人在静止检测时机械臂转动对履带车吸附稳定性的影响以及越障过程中电永磁吸附足的稳定性。研究结果表明,该井架攀爬机器人可以在井架上稳定工作,且速度快于同类爬行机器人,最大拖动负载为21 kg。在机械臂旋俯仰及旋转过程中,履带车质心的波动幅值均小于0.1 mm。越障过程中,前端电永磁吸附足均不会发生侧滑、倾覆以及下滑等现象。

摘要：本文设计的智能折光仪以高性能、高效率的ARM系列芯片为处理核心,来设计整个测量仪器的硬件电路处理部分。采用Liunx底层下C++/C语言混合编程来设计测量仪器和图像处理算法的系统软件部分,使用QT设计制作人机交互界面方便远程操作仪器进行实时测量。研究结果表明该智能数显折光仪经测试能达到设计要求。

摘要：为实现环形二级倒立摆系统的稳定控制,本文采用了变量融合方法降低模糊控制器维数,并通过仿真研究了量化因子与比例因子对控制效果的影响。仿真结果表明经变量融合后设计的仿真模型不但结构简单,而且控制效果良好。