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.

基于不变角度轮廓线的三维目标识别

三维物体的快速准确识别是研究的热点.根据局部特征变换的特点,提出了不变角度轮廓线的识别方法.算法通过点云矢量特征对物体进行局部分割,利用欧式距离、测地距离以及角度三个变量,建立其不变角度轮廓特征描述,进一步提取不变矩特征,构建特征向量数据库集.被识别物体的特征描述和数据库中特征进行夹角余弦匹配,可完成物体的识别.通过识别实验以及识别算法性能分析,结果表明算法具有较高的识别率和识别效率,可以用于复杂点云物体识别.

无动力双足步行机器人控制策略与算法

本文研究无动力双足步行机器人的建模、分析与控制问题.基于能量的控制增加了机器人行走极限环的稳定性、鲁棒性,扩大了极限环的收敛域;角度不变控制使机器人的稳定行走步态摆脱了地面倾斜角度的限制;把基于能量的控制与角度不变控制结合起来,可以实现在不同倾斜角度地面上行走模式的切换.基于能量的行走平均速度控制方法在平均速度与目标能量之间建立了联系,能使机器人的行走产生新的稳定步态.最后,对无动力双足步行机器人的研究前景做了展望.

基于被动行走原理的双足机器人步态规划

为解决四连杆双足机器人的平面步态规划问题,提出基于被动行走的平面步态规划。基于3°向下坡面完全被动行走的动力学方程,利用角度不变控制方法施加控制力矩,得到机器人在水平面上的动力学模型。结合常数时间放缩方法对平面参考轨迹进行时间放缩,得到机器人在水平面上步幅不变,周期可变的行走步态。通过Matlab软件数值仿真结果表明,该研究方法是可行、有效的。

双足步行机器人能量成型控制

为了使双足被动行走机器人的行走步态符合仿生规律,且当路面坡度变化后,迅速进入新的稳定步态行走,提出了角度不变能量成型控制策略.研究了欠驱动双足机器人能量匹配条件和能量成型控制器的求解;由于动能相对于旋转变换不具有对称性,通过在能量成型控制中附加一个辅助控制量,实现角度不变控制.仿真结果表明,该算方法可实现仿生控制,既能扩大吸引域,又改善系统的鲁棒性.

一种小天体表面阴影区的鲁棒匹配算法

鉴于软着陆小天体过程中自主光学导航的状态估计问题,提出了一种针对小天体表面阴影区的提取与鲁棒匹配算法。首先,提取出阴影区中相对稳定的区域;然后,对提取出的阴影区域进行仿射归一化;最后,对仿射归一化后的阴影区域用多角度尺度不变特征变换(Multiple Angles Sift,MA-SIFT)描述子进行特征提取,并进行匹配与错匹配去除。在试验中,本文算法与SIFT算法进行了对比,结果表明,当图像间出现较大的视角变化时,利用本文算法能得到较高的正确匹配率。

鲁棒性指尖检测框架及其算法改进与分析

针对目前指尖检测中存在漏检、误检且易受手区域尺寸大小影响等缺陷,提出了一种加强检测性能的指尖检测框架,对算法自适应性进行了针对性的改进。在利用运动信息和肤色信息提取出手区域的基础上,用包含排漏算法的自适应指尖检测算法检测出指尖,通过提取每个指尖对应的指宽、指长、指向以及手掌宽度信息对检测到的指尖进行筛选,排除误检的指尖,分别与固定k-余弦算法和可变k-余弦算法进行比较,实验结果表明提出的自适应指尖检测算法检测率高、鲁棒性好。

“圆”来如此简单

作辅助圆解题是一种重要的解题策略。根据圆的 定义、圆的基本性质做辅助圆解题,题中无圆,圆来完美,圆来 如此简单。

基于能量成型的双足机器人解耦控制

研究带有膝关节和髋关节的双足机器人在3D(three-dimensional)空间稳定行走的控制器设计.通过构建概循环拉格朗日函数,将双足机器人的3D动态系统解耦成前向和侧向两部分,对前向部分设计势能成型控制器,使前向获得稳定行走步态;用输出零动态控制器控制侧向,满足系统的动态解耦条件.仿真结果表明了所提出方法的有效性.