爬壁机器人翻越焊缝过程动力学建模研究

用于远洋渔船外板除锈的爬壁机器人在进行壁面作业时需要翻越焊缝,采用充气轮的爬壁机器人在翻越焊缝后会出现轮胎压缩量的减小,导致磁铁气隙增大、磁铁吸附力减小,从而削弱爬壁机器人的负载能力,降低了壁面行走可靠性,为此对爬壁机器人翻越焊缝的动力学过程进行研究。首先,将驱动轮轮胎简化为弹簧阻尼器,建立爬壁机器人翻越焊缝过程的动力学模型,并将驱动轮的翻越焊缝过程划分为不同的阶段;其次,利用数值方法求解该动力学模型,分析不同胎压下驱动轮翻越焊缝过程中爬壁机器人的运动状态;最后,进行了爬壁机器人翻越焊缝过程试验,结果表明,机器人翻越焊缝过程的试验结果与数值仿真结果基本一致,验证了本文所建动力学模型的正确性与合理性。

基于临场感的遥操作机器人共享控制研究综述

共享控制策略作为基于临场感的遥操作机器人的主要控制模式,能够充分利用操作者的感知、判断和决策能力,也能发挥出机器人自身的优势.阐述遥操作机器人临场感技术;综述遥操作共享控制策略的发展现状,主要基于触觉反馈引导、运动学限制规避以及共享因子分配等,对各控制策略的原理进行介绍,并梳理和分析遥操作共享控制策略发展中的瓶颈和不足,如共享因素的单一化或僵硬化、时延问题和机器人自主判断能力有限等问题.针对研究存在的局限性,从3个方面对未来的发展提出展望,分别为提升干预水平、加强机器人意图预测、结合机器学习,具有一定的指导意义.

波浪水槽中毫米波雷达跨介质通信实验研究

利用毫米波雷达探测由水下设备声波激励的水面微幅波有望实现水下设备对外无线跨介质通信。水面波动效应研究对实现基于毫米波雷达微幅波探测的跨介质通信具有重要价值。针对此,文中在波浪水槽中对二进制相移键控和二进制频移键控调制信号跨介质通信开展了实验,测试分析了不同幅度水面波动对跨介质通信的影响,评估了基于空间分集技术的通信性能。实验结果表明,中等水面波动对毫米波雷达跨介质通信性能的影响最小,基于多通道合并的空间分集技术能提升波动水面上的跨介质通信质量。文中的研究可为基于毫米波雷达微幅波探测的跨介质通信技术在波动水面实际应用提供参考。

基于图着色理论的阵列天线校正方法

由于受环境变化影响,大规模平面相控阵天线收发通道的幅相一致性会发生偏移,常常需要标校才能保证其正常工作,但目前阵列天线收发通道数量较多,校正过程复杂,而且费时费力。基于图着色理论提出一种阵列天线快速校正方法,将校正时隙分配转化为图论中的着色问题,通过最小化时隙着色提高每个校正时隙的复用率,以降低阵列通道校准次数,达到缩短全阵列校正时间目的。仿真表明,对正六边形、正方形和正三角形平面阵列,分别最多仅需要8个、9个和16个时隙就可完成全阵列校正。