摘要：现有基于双目立体视觉的测量方法的测量精度依赖于标定精度,在受遮挡时测量精度不高.文中首先分析并证明在双目立体视觉系统外部参数误差存在时,投影曲线上点的立体匹配误差对点的重建精度的影响.然后基于此误差分析结论,设计立体视觉空间圆位姿测量方法,通过轮廓点筛选算法筛选投影曲线上的点,得到匹配误差较小的点并进行重建.利用重建点在深度方向上对非线性优化得到最优投影平面的投影,对空间圆进行拟合,得到空间圆的位置姿态.文中方法有效减小三维点重建误差对空间圆拟合精度的影响,提高圆形特征在受遮挡情况下的测量精度.最后通过实验验证方法的有效性.

摘要：为实现四足机器人在动步态下的稳定行走及最优足底力分配,提出了融合全尺寸虚拟模型和动力学模型的四足机器人控制框架.在支撑相中,将躯干质心虚拟力与足底力分配问题转化成二次型优化问题,通过Gurobi库求最优值,实现实时的最优足底力分配.在摆动相中,融合动力学前馈和虚拟模型控制方法实现了平滑的轨迹追踪.通过Webots动力学仿真,将该方法与基本的位置阻抗控制方法在四足机器人平台上进行了对比分析,结果证明该方法能减小大约30%的足地交互冲击力,同时有效提高了机器人在运动中的稳定性.

摘要：针对定基座机器人在复杂环境下作业能力不足的问题,研制出电动力液压四足双臂机器人,将浮动基座与双臂系统的优势有机结合,能够代替人员完成复杂环境下应急处置、工程作业等任务。详细阐述了四足双臂机器人的机械结构、机载电液动力系统、分布式控制系统以及仿真与操作训练平台的设计与实现。提出基于全身虚拟模型的足底力分配方法与足臂协调运动规划方法,实现了躯干浮动基座与双臂系统的联动,大大提升了机器人的作业能力和效率。通过搭建的仿真与操作训练平台完成单臂作业以及双臂协同作业的仿真,验证了所提出控制方法的有效性,并对机器人操作员进行操作训练。在实际样机实验中,测试了单臂抓取以及双臂协同抓取的能力,证明了四足双臂机器人能够满足复杂环境下移动作业的需求。

摘要：对四轮独立驱动-独立转向(4WID-4WIS)车辆横摆稳定性控制进行研究。首先指出4WID-4WIS车辆横摆运动线性模型的局限性,在建立轮胎侧偏特性T-S模糊模型的基础上,进一步建立4WID-4WIS车辆横摆运动的T-S模糊非线性模型,并对模型进行了验证;然后采用模糊线性二次型最优控制方法设计集成"主动前-后轮转向+直接横摆力矩控制"的4WID-4WIS车辆横摆稳定性控制系统;最后对不同工况下的传统车辆及集成"主动前-后轮转向+直接横摆力矩控制"的4WID-4WIS车辆进行了对比仿真。仿真结果表明,在各种工况下,集成控制的4WID-4WIS车辆均可以较好的跟踪理想响应曲线,明显优于传统车辆,系统对内部参数摄动和外部扰动具有较强的鲁棒性。

摘要：足球机器人是一个极富挑战性的高技术密集型项目,针对目前市场上现有的足球机器人的不足之处,该文介绍了一种中小学足球机器人系统的设计,旨在研制更加灵活、易用、易学和扩展性强的教育机器人。该文重点包括进攻机器人和防守机器人的硬件和软件系统设计。

摘要：针对腿-轮复合机器人进行了运动学与动力学模型构建,构造控制器实现了基本的运动功能。将整体平台解耦为四个子系统,利用拉格朗日方法分别对手臂子系统、腿部子系统、头部子系统以及虚拟倒立摆子系统进行动力学分析;结合整体运动学与齐次坐标变换方法,将机体总质量映射为虚拟倒立摆质心总质量,与驱动轮构成虚拟两轮倒立摆。将手臂与腿部的关节状态空间动力学方程通过速度雅可比矩阵转换为笛卡尔状态空间动力学方程,构造加入前馈补偿的比例增益反馈线性化控制器,控制手臂末端执行器与足端到达期望位置;分别构造三个控制器对虚拟倒立摆的平衡、直行与自转功能进行解耦控制。最后,在Webots中进行了平衡仿真、直行仿真、转弯仿真以及身体姿态调整仿真,结果体现了所提方法的有效性。

摘要：针对前臂假肢手部如何实现自平衡问题,本文提出采用基于四元数互补滤波的姿态解算算法,通过将加速度计和陀螺仪的数据进行互补融合,有效补偿了因陀螺仪漂移引起的积分误差,从而得到实时、准确的手臂姿态。通过实时手臂姿态来控制舵机转动,可使前臂假肢手部虎口处在运动过程中始终与水平面保持平行。实验表明,该算法实时性好、精准度高,有效地解决了前臂假肢手部的自平衡问题。