基于落脚点优化的仿人机器人步态规划方法

因受外界不确定性扰动影响,仿人机器人运动状态在短时间内可能发生大幅变化,使得机器人难以持续行走而摔倒。基于线性倒立摆,对经典步态规划方法中由步行参数确定目标落脚点的关系式进行了优化调整,以实现更为协调的行走步态;以两步为一周期生成步行模式,通过预观后续两个目标落脚点,提出一种基于单步和两步内落脚点偏差优化的步态规划方法;对小型仿人机器人进行了大幅加/减速行走仿真实验,实验结果表明,改进的步态规划方法能够显著降低落脚点偏差极大值,可将经典方法中运动状态突变时连续两步的落脚点偏差从1.1、0.8 cm降至0.6、0.7 cm。同时,改进的步态规划方法也能削弱惯性力对躯干稳定性的影响,可使由经典方法导致的躯干俯仰角最大变化幅度从7.8°减至6.0°。

基于非线性激光超声的微裂纹检测及定位

金属构件在加工及服役过程中,其表面及内部会产生微裂纹,外载荷作用下,微裂纹会逐渐扩展,成为影响构件安全运行的重大隐患,因而有必要对构件进行无损检测。提出一种基于非线性激光超声的微裂纹检测技术方法,通过提取激光超声波与微裂纹作用后非线性特征参数的改变量进行裂纹检测及定位。利用激光辐照构件激发超声波,根据构件时域动态响应信号重构状态空间,提出一种非线性特征参数提取方法对裂纹影响下状态空间改变量进行评估以识别裂纹,进而利用扫描激光法实现裂纹定位分析。搭建实验系统对铝合金表面不同宽度微裂纹进行检测,结果表明,所提方法能有效检测并定位构件表面微裂纹。

NONSTATIONARY EFFECTS ON SAFE BASINS OF A FORCED SOFTENING DUFFING OSCILLATOR

The safe basin of a forced softening Duffing oscillator is studiednumerically. The changes of safe basins are observed under bothstationary and nonstationary variations of the external excitationfrequency. The kind of nonstationary variations of the excitationfrequency can greatly change the erosion rate and the shape of thesafe basin. The other effects of nonstatinary variations on the safebasin are also discussed.