摘要：Tripod机器人增加一套视觉系统,使其具有视觉处理功能。硬件由摄像头、Tripod、计算机组成,将摄像头采集的Tripod平台图像传输给计算机;软件由Tripod控制软件、Visual Studio组成,设计图像采集与预处理、识别与定位、最优轨迹等算法处理图像。透视变换完成侧拍图矫正后,灰度化、高斯滤波、二值化、Canny边缘提取,获取目标轮廓图;完成几何体上符号与几何体形状的识别,两步定位法实现拾放中心点精确定位;遗传算法获取最优拾放轨迹,完成染色体编码、初始化种群、适应度选择、遗传算子等研究。VS将轨迹数据传送给贝加莱PCC,Tripod运动控制系统将数据运算并产生控制指令,驱动Tripod运动。实验结果证明,此视觉系统在Tripod硬件平台上精准、快速地完成了特定的拾放任务。

摘要：为实现工业生产中使用贝加莱(B&R)Tripod机器人重复抓放物体的操作,提出了一种基于图像识别和最优轨迹设计的方法。首先使用摄像头对机器人平台进行拍照,图像传输至PC机后进行透视变换、颜色设定、二值化和Canny算子边缘提取等图像预处理操作;接着使用八邻域搜索法和质心法对平台与9个几何体进行定位;再使用局部角点检测法识别这9个几何体的形状和旋转角度;然后运用基于遗传算法的共生进化法规划最优抓取路径,并建立TCP/IP通信,将所有几何体信息发送给贝加莱可编程计算机控制器(PCC),最终实现几何体的精确抓取。实验结果表明,在不同的光照条件下,机器人均能快速、准确地定位9个几何体并进行抓取,正确识别率为100%,准确放置率达69.44%以上,具有较强的实效性和抗干扰性,满足工业生产要求。

摘要：以往气动机械手最优轨迹规划系统受到条件约束影响,导致轨迹规划效果较差,为了避免以往系统带来的弊端,提出了基于触觉感知的最优轨迹规划系统设计。分析机械手硬件结构,使用压阻式薄膜传感器安装在气动机械手内侧,根据传感器在各个节点之间的能源转换,设计压力采集电路,使传感器与机械手的主要工作模块接口相连接,进行压力信号采集。在TB6600型号驱动器的抗高频干扰步进电机支持下,完成规划录入与编辑模块设计。采用触觉感知技术,计算传感器阻值与压力值,在串口通信条件支持下,向STM32单片机内部发送指令,由此规划最优轨迹,通过关节轨迹位置运动条件,确定最优轨迹规划实现方案。通过实验对比结果可知,该系统最高规划效率可达到96%,为机械设备高效率运行奠定基础。

摘要：在工业生产线上,关节机器手的能量消耗问题严重影响了加工环境和生产效益。为了使运动过程中机械手的能量消耗达到最小,设计了一种双关节机械手控制系统的动态模型,并基于改进的差分进化算法(NDE),优化了机械手的最优轨迹控制参数。通过MATLAB仿真实验获得了目标函数的最优解以及该控制系统的最优轨迹。实验结果表明,改进的差分进化算法不仅提高了收敛速度并且避免了局部最优。

摘要：研究了飞回型可重复使用航天器以高超声速再入返回的最优大回转轨迹设计和控制方法,分析了飞回型航天器再入中靠气动力实现轨迹大回转的关键技术,建立了最优再入的数学模型.采用极大值原理和共轭梯度法求解最优再入大回转问题.通过仿真,得到了考虑大回转的最优再入轨迹特性及其控制规律,分析了转弯开始时刻和滚转角对再入中倾斜转弯控制特性的影响规律.探讨了高超声速大回转再入的控制方法.

摘要：轨迹成形法是一种基于反向设计思想的轨道设计方法,它假设待研究的轨道呈现某一形状,利用数学曲线进行逼近从而得到设计结果。逆多项式轨迹成形法为小推力地球转移轨道设计和数值求解最优轨迹过程中初值的选取提供了新的研究思路。首先结合轨道动力学方程和逆多项式曲线模型给出了轨迹成形法的设计过程,并在考虑时间约束的情况下对小推力转移轨道进行设计。仿真结果表明逆多项式轨迹成形法适宜于小推力转移轨道设计,并且其设计结果是一组近优解,可以作为求取精确最优轨迹的初值猜测。

摘要：给出了同平面HEO-LEO实现空间交会的必要条件;研究了基于气动辅助轨道转移技术实现同平面HEO-LEO的空间交会方案,通过设计一条标准的同平面HEO-LEO气动辅助轨道转移的最优轨迹,得到了轨道转移飞行器(OTV)与目标实现交会必须满足的标准相角;最后对大气飞行段设计了非线性最优闭环导引律,通过引入Lyapunov最陡下降函数,对函数中相应参数进行适当调整,使应用闭环导引律得到的大气内飞行轨迹与最优轨迹充分接近,仿真结果表明该气动辅助空间交会方法正确、可行。

摘要：载人机动装置(MMU)携载航天员在月面机动飞行包括上升转弯段、巡飞段、转弯下降段,本文研究上升转弯段燃耗最省轨迹和主发动机推力优化问题.首先采用Pontryagin极小值原理,推导出MMU发动机推力大小和方向的最优函数形式.结果表明,推力大小是开关形式,且最多切换一次,故只需用"开"和"关"持续时间两个参数描述;推力方向角的余切是时间的仿射函数,只需用该函数的斜率和截距两个参数描述.上升转弯段和巡飞段交接,故上升转弯段的末状态受飞行高度、速度大小和方向三个条件约束,这样就将燃耗最省最优控制问题转化为三等式约束下的四参数非线性规划问题,设计自由度仅为一,只需用单自由度搜索即可快速求解.数值仿真验证了本文所提方法的有效性.

摘要：对于月球软着陆 ,燃耗最优是制导过程的基本要求。文中首先应用极大值原理设计了最优着陆制导控制律 ,此时求解最优轨迹变成一个两点边值问题(TPBVP)。本文利用一种基于初值猜测技术的打靶法求解这个两点边值问题 ,得到软着陆最优轨迹。结果表明该方法可有效改善迭代计算 。

摘要：间歇控制可提高LLC谐振变换器的轻载效率,但存在效率提升效果有限和输出电压纹波大的问题。为解决此问题,提出了一种改进型间歇控制方法。该控制方法在工作时间内将驱动脉冲数固定为3个以获得最优运行轨迹,而关断时间的长短则通过电压环自动调节。所提方法使得变换器在能量传输阶段始终运行在最佳运行轨迹上,从而进一步提高了轻载效率,减少工作脉冲数,有效降低输出电压纹波。对改进型间歇控制方法的原理分析、参数设计及具体实现方式进行介绍,并研制了一台300 W样机。实验结果表明,样机在间歇模式运行段内效率平均提升5.2%。