摘要：为降低抛投式机器人在弹射过程中受到的冲击,实现低过载弹射,设计了高低压弹射装置,建立了高低压弹射内弹道模型.提出距离相关的改进文化算法,根据信仰元优良率和信仰元与父辈个体变量之间的距离寻找目标信仰元,指导个体进化.利用改进的文化算法对高低压弹射装置进行优化设计,优化计算结果表明高低压弹射过载大幅度降低,距离相关的改进文化算法不容易陷入局部最优解,弹射试验验证了优化效果.

摘要：针对排爆机器人手臂抓取爆炸物无力反馈操作人员临场感差,易发生误操作触发爆炸物等问题,设计一种排爆机器人主从机械手系统。该系统由两组相同结构的机械手臂组成,每个机械手上安装力传感器分别检测人员与爆炸物对主从手产生的作用力。对主从手机构建立动力学模型与控制模型,根据所建立的模型利用二种不同质量的爆炸物进行抓取以验证其机构动态性能。仿真结果表明:机械手抓取小质量爆炸物时主从手之间力跟随与延时特性都有较好映射;在抓取大质量爆炸物时从手力的映射出现振荡并产生延时。

摘要：针对一种变形式四旋翼陆空两栖机器人,研究空陆转域飞行控制方法,为实现陆空机器人从空中到地面的连续机动奠定了基础。建立了等效于变形式四旋翼陆空两栖机器人的飞行及转域系统结构模型和动力学模型,针对转域变形过程中转动惯量的改变及复杂飞行环境中负载变化和机体质量受损问题,在设计了基于线性二次型调节器(LQR)算法的姿态控制器和基于比例-积分-微分(PID)算法的高度控制器基础上,设计加入模型参考自适应系统(MRACS)解决模型参数不确定性问题。利用Adams/MATLAB联合仿真,首先得到空陆转域变形角度的极限值,然后对比仿真有无自适应补偿器的控制效果验证了该控制方法的高效性。研制了转域飞行样机,对空陆转域变形角度极限值和飞行控制方法进行了试验验证。

摘要：针对四足机器人研究中存在电机驱动不强和效率低的问题,采用耦合驱动的腿机构来构建四足机器人。设计了具有复合运动模式的耦合驱动髋关节,通过髋关节两个电机选取不同的旋转方向和速度,产生多角度的复合运动。运用此腿机构研制具有12个主动自由度的原型样机。根据静态稳定裕度,设计了机器人静态行走步态,运用分布式CAN总线搭建机器人的运动控制系统。实验证明:四足机器人运动平稳,一个运动周期移动距离为32 cm,单足抬起高度为4 cm,满足设计的要求。

摘要：为了优化活塞式高低压发射系统的结构,基于经典内弹道方程和计算流体动力学方程建立内弹道耦合方程,利用Fluent软件建立活塞式高低压发射系统膛内空间的三维气流模型,对发射过程中的膛内流场进行仿真分析,并进行发射实验验证仿真分析结果.仿真与实验结果表明,基于发射筒内气流的三维模型可以得到高低压内部火药气体流场的细节,为高低压发射系统的设计提供理论依据.

摘要：针对移动机器人的实际应用,综合考虑移动机器人的可靠性、便携性和续航能力等因素,设计并实现了一种不间断电源管理系统,该系统具有多电池组无缝切换、电池过放保护、电量检测、多路电源可控输出及故障检测等功能;能够快速灵活地增减电源容量,有效提高系统可靠性,降低系统功耗;实验测试表明该系统电池组间切换时间约为5ms,输出电流达15A,能够高效可靠地为移动机器人提供电能。

摘要：针对复杂环境中移动机器人的越障需求,设计一种微小型陆空两栖机器人,构建控制系统,建立机器人地面移动运动学模型。基于平方根球面单形无色卡尔曼滤波器进行位姿状态估计,采用模糊PID实现了机器人的运动控制。仿真实验结果表明,该控制方法能够有效地控制机器人的运动。

摘要：以关节式履带机器人为研究对象,详细描述了机器人攀爬楼梯的越障动作规划,考虑了摆臂动作对机器人在越障过程中质心变化的影响,同时以摆臂的初始姿态和特殊姿态作为几何约束条件,基于质心运动学方程和最优化方法分析了机器人的结构尺寸与楼梯台阶宽度、高度、夹角之间的关系,得出了机器人越障的最大高度、宽度,并采用Matlab对机器人的越障性能进行模拟仿真,仿真结果表明了理论分析的正确性,为优化关节式履带机器人的越障性能提供理论依据。

摘要：针对小型履带式移动机器人,设计了遥控与自主返航模式相结合的控制体系结构,并对机器人自主定位及路径跟踪技术进行重点介绍;信号正常的情况下,机器人在遥控模式下工作,信号中断后,启动自主返航模式,机器人根据路径规划的轨迹行驶到目标点;自主返航模式下,采用传感器信息融合技术提高了机器人定位精度,基于已有路径进行点跟踪控制,设计机器人跟踪控制律;基于履带式移动机器人平台及所述控制系统,对任意给定路径进行跟踪实验;结果表明,机器人可沿给定路径到达终点,且行驶轨迹光滑,验证了定位方法的精度以及跟踪控制律的有效性。该控制系统设计简单,可移植性高,可广泛应用于地面移动机器人领域。

摘要：针对移动机器人在遥控信号中断后失去控制的问题,本文设计了一套移动机器人自主返航控制系统,在信号中断后,机器人可按原路径自主返航至恢复控制信号位置或起始位置。该系统主要采用航迹推测法与地图匹配相结合的组合定位方法,在遥控信号正常情况下,启动遥控模式,机器人开始移动并每隔一定距离记录路径坐标点,同时激光雷达感知环境信息并创建增量式栅格地图;若信号中断,系统则自主开启返航模式,通过路径规划追踪之前记录的路径坐标点,利用当前建立的局部地图与之前建立的全局地图进行匹配,舍弃某些路径规划无法到达的路径坐标点,最终返航至起始点。在室内环境下进行自主返航实验验证,结果表明,该系统能够在信号中断后,精确控制机器人实现自主返航。