清扫机器人移动驱动机构的研究

从20世纪90年代开始,清扫机器人的研究工作越来越受到关注,将机器人用于清扫服务,具有广阔的应用前景。通过对比国内外机器人的发展现状,研究了清扫机器人的行走驱动机构,提出了适宜家用的机器人移动方案。

不同负载电压的欠驱动移动机器人姿态平衡控制

由于传统方法在实际应用中控制效果不佳,机器人姿态倾角仍然比较大,并且增调量比较高,所以提出不同负载电压的欠驱动移动机器人姿态平衡控制。利用拉格朗日方程对机器人动力学推导,建立不同负载电压的机器人动力学模型,根据负载电压特征预测机器人姿态失衡,利用PLC控制器控制机器人姿态,实现了不同负载电压的欠驱动移动机器人姿态平衡控制。实验证明,在设计方法应用下,机器人姿态倾角比较小,增调量较低,在欠驱动移动机器人姿态平衡控制方面具有良好的应用前景。

基于MPC和PID的脚轮式全向移动平台轨迹跟踪

针对现有运动控制策略无法保证独立驱动脚轮式全向移动平台位姿的高精度控制问题,提出一种基于模型预测控制(MPC)和PID控制相结合的双闭环轨迹跟踪控制策略。首先,利用运动学几何关系建立独立驱动脚轮式全向移动平台在世界坐标系下的三自由度运动学模型,基于正交分解法建立平台在机器人坐标系下的逆运动学模型,以反映平台中心点速度与各个脚轮转速间的关系;其次,采用MPC并基于三自由度运动学模型设计位姿控制器,使平台对期望轨迹进行位姿跟踪,并在考虑多目标约束条件的情况下通过位姿控制器求解出最优控制量;最后,采用PID设计速度控制器,用于跟踪位姿控制器输出的期望速度,通过平台逆运动学模型计算得到期望轮速,从而驱动平台实现全向运动。通过仿真验证了所提控制策略的有效性,平台能有效跟踪直线轨迹和圆形轨迹。仿真结果表明,与通过平台转角逆运动学模型解耦驱动轮速的位置单环轨迹跟踪控制策略相比,加入速度内环后系统超调量下降97.23%,响应时间缩短36.84%。

四轮驱动全轮差速转向移动焊接机器人运动学分析与仿真

为增加轮式移动焊接机器人稳定性、负载能力和降低控制复杂度,提出了一种四轮驱动全轮差速转向移动焊接机器人机构,介绍了该机构差速转向原理,证明该机构无转向侧滑。采用非完整约束方法建立了其差速转向误差模型,并在该模型基础上对其进行了直线-圆弧-直线轨迹数值仿真,结果为转角误差0.002 137°,转动中心坐标误差小于0.012mm。仿真结果表明该模型满足焊接中的位置精度要求。

可移动线圈电磁驱动控制棒快速落棒实验研究

可移动线圈电磁驱动机构是一种新型的反应堆控制棒驱动机构，对该型控制棒驱动机构本文进行了快速落棒实验．得到了各种工况的落棒时间和特性。还分析了造成落棒特性差异的原因，总结出了快速落棒的规律。结果表明：控制棒可移动线圈电磁驱动机构样机断交流时的落棒时间比断直流的时问长；控制棒落棒时间随着配重的增加而缩短；断电后电磁线圈中的剩余电流对落棒时间有较大的影响，断交流比断直流时的落棒时间增加300-700ms.

差速驱动轮式移动机器人路径规划新策略

针对差速驱动型轮式移动机器人的特点,并依据Hermite多项式的特性,提出了基于Her-mite插值的轮式移动机器人(WMR)路径规划方法。仿真结果表明,采用所设计的路径规划方法为WMR进行路径规划,在确保它平稳跟踪规划路径的同时,可保证WMR以要求的姿态到达目标点。在此基础上,将该方法应用于自主研制的轮式移动机器人XAUT.AGV100上进行了实验研究。实验结果验证了仿真结果的正确性。采用所设计的路径规划方法对移动机器人进行路径规划时,在保证它以要求的姿态准确到达目标点的前提下,有效地提高了移动机器人路径跟踪的运动平稳性。

多转向驱动拖挂式移动机器人镇定控制

研究一类特殊的移动机器人系统-多转向驱动拖挂式移动机器人(Multi-steering tractor-trailer mobile robot,MSTTMR)的镇定控制问题.首先,通过状态坐标变换和控制输入变换将具有任意节车体的多转向驱动系统的运动学模型转化为多输入幂式形式;然后,基于幂式形式设计一种ρ指数级收敛的镇定控制器,并证明其稳定性.针对两车体系统的镇定控制仿真表明该方法的有效性.

一种欠驱动移动机器人运动模式分析

介绍了一种欠驱动移动机器人的机械结构。分析了该欠驱动移动机器人在平地行进模式的特点,提出一种越障控制模式。在该越障控制模式中加入了障碍物高度计算算法,使得移动机器人在越障过程中的智能控制更加高效。利用VB编写控制程序人机界面,在移动机器人实物平台上进行了实验,实验结果证明了控制方法的有效性。

振动驱动移动系统平面避障运动分析

近年来,工业机器人的应用领域日益广泛,可移动机器人的发展备受关注,为了在一些复杂环境中准确地完成作业,学者们提出并研究了振动驱动移动系统.本文研究了在各向异性黏性摩擦环境中一类有两个在平行轨道内做正弦运动的内部质量块的振动驱动移动系统的运动规律,提出了使系统完成包括避障等规定作业的驱动设计方法.首先利用第二类拉格朗日方程,建立了系统的动力学方程;然后,利用速度Verlet积分法分析了系统的运动规律,得到了内部驱动参数与系统运动轨迹、运动速度的关系;最后,结合振动驱动移动系统的运动规律,提出了使系统沿预设路径运动和实现避障运动的驱动设计方法.通过曲线离散得到了系统沿预设路径运动的移动轨迹,进而通过改变内部质量块的驱动参数,使系统沿预设路径运动.为了使移动系统在障碍物环境中达到目标位置,提出了结合栅格法,Floyd算法及最小顶点圆法的优化的路径规划计算方法,得到了振动驱动移动系统在障碍物环境中运动的最优路径,并通过改变内部质量块的驱动参数实现了移动系统的避障运动.

一种新型并联驱动双向移动平台的动力学及精度分析

设计一种并联驱动的双向移动平台,该平台由固联于底座上垂直交错的直线移动组件上的滑块驱动,滑块上联结槽型托架,矩形平台的4个侧面与槽型托架之间用移动副相接互为导向,可同时实现两个方向的移动;基于虚功原理和Lagrange法建立了平台的动力学方程;并进行了动力学仿真分析,讨论它在给定外载下实现规定运动时电机所需输出的扭矩,验证了平台运动的可行性与动力学模型的正确性;根据误差独立作用原理对不同类型的误差源做了分析计算,得出了各局部误差,按照误差综合原理对局部误差进行综合,得出工作台在X、Y两个方向上的运动误差限。

基于粒子滤波的欠驱动移动机器人多目标点跟踪控制

针对欠驱动移动机器人的多目标点跟踪问题,提出了一种基于粒子滤波的高精度跟踪控制方法;具体地,在考虑移动机器人采样噪声的情况下,首先利用粒子滤波对移动机器人的位置信息进行处理,得到精准可靠的移动机器人状态信息;在此基础上,根据欠驱动移动机器人的运动学模型以及目标点的分布状况,设计基于反馈控制的多目标点跟踪控制方法;相对于传统的欠驱动移动机器人目标点跟踪控制算法,改进了该控制方法中增益参数的约束条件,有效避免了移动机器人在接近目标点时产生的奇异现象,有效提高了移动机器人对目标点的跟踪精度;此外,分析了该目标点跟踪控制系统的稳定性,并通过数值仿真验证了所提方法的可行性与有效性。

探究移动学习驱动下高校图书馆教学支持服务

在我国,各大高校的图书馆不仅起到储藏书籍的作用,还能够为教师的教学以及学生的学习提供支持。在以往,当教师与学生想要参考相关书籍时,需要亲身到图书馆中进行查询,而在当下的互联网时代,移动化逐渐成为服务端的主流形式,因此高校的图书馆面临着网络化转型的挑战。本文从移动学习的实际需求出发,探索高校图书馆教学支持服务的发展方向,仅供讨论与参考。

移动式胶带硫化机的设计

介绍了移动式胶带硫化机的主要技术参数。分析了硫化机主体结构多部分的设计特点、计算公式。对热板、液压缸、热板传动系统、主机驱动机构等部分的设计计算、选型分析作了详细的说明。

复杂干扰下的管沟机器人内外环滑模自抗扰控制

管沟机器人是一种运行在排水管道,公路排水渠的欠驱动差分移动机器人,针对管沟机器人在实际环境中受到的复杂环境干扰,为了使管沟机器人具有更好的运动控制性能,提出了一种内外环的滑模自抗扰控制方法;首先对管沟受到的复杂环境干扰进行分析,将管沟机器人受到的复杂环境干扰解耦成横向和纵向干扰,建立出在干扰情况下的运动学模型;依据理想运动学模型建立出外环的滑模控制器,得出理想控制律,依据干扰运动学模型建立扩张状态观测器,观测出环境干扰数值,从而建立内环的滑模控制器,利用观测值修正外环的理想控制律;同时利用Lyapunov稳定性原理对系统进行分析,最后搭建了Matlab的Simulink模型进行仿真验证,最终证明了所提出的方法具有较强的鲁棒性和运动控制性能。

基于反步法的移动机器人鲁棒跟踪控制

以四轮移动机器人为研究对象,建立了机器人完整的数学模型,包括运动学模型、动力学模型以及驱动电机模型。在机器人数学模型的基础上,采用反步法的思想设计具有全局收敛特性的鲁棒轨迹跟踪控制器,设计中考虑了驱动电机模型使控制器更符合实际控制要求,并将其分解为运动学控制器、动力学控制器以及电机控制器三部分,降低了控制器设计的难度。构造了系统的李雅普诺夫函数,证明了该类型移动机器人在所得控制器作用下,能实现对给定轨迹的全局渐近追踪。仿真实验结果表明基于反步法的控制器是有效的。

针对可移动设备的TCG软件协议栈的扩充

TSS即TCG(trustedcomputinggroup)软件协议栈是基于TPM(trustedplatformmodule)片上系统的支撑软件。但TSS无法直接获取可移动设备数据并满足它的特殊安全需求,所以针对移动设备对TSS框架进行了扩充,增加了PDDL(可移动设备驱动库函数层)和PDSI(可移动设备服务接口层)两个模块。实现了在扩充了的TSS基础上可移动设备的安全应用,使得可移动设备纳入了整个可信体系。

面向5G-Advanced演进的移动性增强技术

为了改善频繁切换造成的数据速率波动、信令开销和时延等问题对用户体验的影响,3GPP业界期望为5G-Advanced系统提供更动态灵活的移动性增强机制。结合4G LTE和5G NR系统中移动性增强技术的演进和当前应用中的缺陷,进一步分析和研究面向5G-Advanced系统的多种移动性增强关键技术及其未来发展趋势。对于站内切换场景,基于L1/L2驱动的移动性可实现更灵活快速的小区切换;对于站间切换场景,通过多种现有增强技术的联合使用可实现降低切换时延和提升切换鲁棒性的双重增强。多种切换机制的灵活使用进一步保障了移动终端在多样化场景下的用户体验。

压水堆核电站严重事故下移动泵的快速响应

移动式柴油驱动泵(移动泵)主要在压水堆核电站严重事故下实现堆芯冷却功能,文章阐述了移动泵为在严重事故下能快速响应而应采取的一些措施,这些措施可使移动泵快速投入工作,防止堆芯熔化。