基于绳索牵引的航天员机能训练机器人虚拟重力控制

为了解决在微重力条件下长期生活的航天员的运动机能下降、肌肉萎缩和肌力衰退等问题,提出了一种基于绳索牵引的柔性Stewart式航天员机能训练机器人机构模型.在对机器人系统进行力学分析的基础上,提出了一种基于单绳索力闭环的准闭环虚拟重力控制策略,并在实验样机上进行了虚拟重力控制模拟实验.研究结果表明,该控制策略是可行的,可以在人体运动过程中实现虚拟重力加载控制.该研究为在微重力环境下通过机器人实现虚拟重力加载控制奠定了理论基础.

基于虚拟重力的双足机器人迭代学习控制

基于双足机器人在小斜坡上的无源动态行走步态,采用虚拟重力原理,得到各时刻虚拟重力对机器人关节施加的力矩,将其应用于水平面上机器人动态行走控制,结合迭代学习控制方法,实现水平面上动态行走的步态跟踪控制。仿真结果表明,相对普通PID控制方法,结合虚拟重力的迭代学习控制效果良好,具有较强的鲁棒性。

重力场的局部虚拟向下延拓以及利用EGM96模型的模拟实验检验

阐述了基于虚拟压缩恢复法导出的虚拟向下延拓法,该法从理论上解决了重力场的向下延拓问题。为了检验理论的正确性,选取EGM96模型进行了模拟实验检验,实验结果支持局部虚拟向下延拓法。同时,对观测值加进随机误差的情形也进行了模拟实验检验,结果表明,局部虚拟向下延拓几乎不损失精度。

基于能量和角度不变相结合的双足机器人控制

为了提高欠驱动双足行走机器人被动行走步态的稳定性,扩大极限环收敛域及增强对干扰的抑制力,提出了一种角度不变和能量控制相结合的方法.通过角度不变控制使机器在不同倾斜角度的地面产生稳定步态;通过能量控制方法扩大机器人行走步态极限环的收敛域,并采用一个可调整的非线性函数在线调整能量控制器的增益.通过仿真曲线分析总结了当斜坡角度变化时极限环、步态曲线和能量曲线的变化规律.仿真结果表明,该方法既能扩大极限环的收敛域,又能增加系统对地面斜坡变化的鲁棒性.

电水动力学强化垂直平板凝结换热的实验关联

在分析EHD(电水动力学)强化凝结换热理论的基础上,提出了虚拟重力加速度的概念.对工质R113在垂直平板上受直流高电压作用下的凝结换热实验数据进行分析.实验表明,液膜波动和减薄组合参数与电压之间存在良好的相关关系,得出了实验关联式.关联式计算值与实验值的相对误差在±10%以内.

平地上被动动力式两足机器人步行研究与仿真

针对平地上被动动力式机器人的步行进行了研究,讨论了平地上被动动力步行的原理,通过外悬球的方法为模型提供了一个定值的"虚拟重力"。建立了平地上被动动力式机器人的三维模型,采用ADAMS(机械系统动力学仿真软件)进行动力学仿真得到了较好的仿真效果。验证了一种在平地上被动动力步行的方法。

风洞模型投放试验轻模型法重力效应影响

风洞模型投放试验是研究超声速机弹分离问题的一种有效手段,相似参数的选取是影响试验准度的关键因素。有初始弹射速度的超声速机弹分离研究中,通常采用"轻模型法"得到模型的运动学及动力学相似参数,但该相似参数中模型重力模拟不足。为了研究重力效应对投放试验结果的影响,采用CTS试验技术对全尺寸真实参数与缩比尺寸轻模型法相似参数条件下得到的结果进行了对比研究。研究结果表明:在载弹与载机分离过程中,载弹位姿相互耦合,垂直下落位移的快慢会影响载弹姿态角的变化;轻模型法相似参数条件下,载弹垂直下落位移较慢,虚拟重力的修正方法只能近似修正下落位移,不能对导弹姿态角进行修正,而姿态角会影响下落的位移;机弹分离安全性方面,轻模型法相似参数条件下的试验结果较真实参数偏危险。

岩体破碎边坡锚杆骨架梁支护稳定性分析

红砂岩路堑边坡岩体破碎 ,适宜用锚杆骨架梁护坡 ,本文对采用锚杆骨架梁护坡后的边坡 ,按虚拟重力式挡墙进行稳定性分析 ,然后采用平面有限元分析锚杆受力和边坡受力情况。结果表明 ,边坡的锚杆深度在 5 m左右较为合理 ,锚杆主要起联结破碎岩体和支撑混凝土骨架作用 ,对边坡设计有一定的指导价值。