任务空间实时轨迹规划的旋量方法

基于旋量提出了一种任务空间实时轨迹规划的新算法.该算法借鉴了机器人制导的设计思想,以空间机器人目标捕获为应用背景,可以仅依靠视线测量信息实现多种约束条件下的轨迹规划.首先给出了矢量的旋量表示方法,在此基础上设计了一种类似于比例导引的新型三维制导律.应用新型三维制导律计算出运动的法向加速度,并根据安全性的要求计算出线加速度;两者结合完成了轨迹生成的实时算法.生成的轨迹安全可行,且具有一定的优化特性.仿真结果证明了该规划算法的有效性.

力反馈时延遥操作系统的时延相关稳定性分析

当力反馈双边控制系统的主从端之间存在时延时,系统的稳定性和透明性会遭到破坏.无源性方法能保证系统的时延无关稳定性,但由于稳定性和透明性冲突,系统的透明性较差.本文利用绝对稳定性理论推导出一种新的双边控制算法.它以时延相关稳定性代替时延无关稳定性作为控制设计的目标,牺牲一部分不必要的稳定裕度以改善系统的透明性.它在保证系统稳定性的前提下使系统具有更好的透明性,最后用仿真进行了验证.

大时延力反馈双边控制系统

阐述了力反馈双边控制遥操作的基本思想,讨论了其稳定性和透明性,介绍了一种既能保证稳定性、又能提高透明性的力反馈双边控制方法.最后给出了力反馈遥操作实验系统的实现,在6 s时延条件下成功完成了曲面跟踪任务.

大时延力反馈遥操作系统的PID控制

如何保证稳定性和透明性是时延力反馈遥操作系统面临的主要问题。本文把最简单的PID控制应用于这类系统,由绝对稳定的莱威林准则和电路阻尼理论推导出保系统稳定性和透明性的参数约束条件。最后进行实验验证,在时延6秒的情况下完成了硬结触曲面跟踪任务。理论分析和实验都表明这种方法能保证系统的稳定性和透明性。

冗余并联机构的力控制

为了实现力反馈遥操作系统中的力反馈,介绍了一种用作力反馈主手的驱动冗余并联机构,并提出了一种简单的力控制算法。这种方法首先由机构的逆解计算其力映射矩阵、雅可比矩阵。然后,基于消除冗余并联机构固有内力的原则,由冗余并联机构的末端力得到机构各个主动关节的驱动力。由于并联机构的逆解比正解简单,这种方法能够大大地简化计算。实验结果表明,这种算法能快速、精确地完成力控制。

任务空间轨迹规划问题的回顾与展望

本文从机器人任务空间的几何结构出发,对任务空间轨迹规划进行了总结。首先任务空间被归结为SE(3)空间;在分析了SE(3)的空间结构之后,对SE(3)空间上的轨迹设计方法进行了总结;在此基础上,对机器人任务空间上各类轨迹规划问题进行了归纳,指出了当前研究的不足,并提出了可行的研究思路。

微热板的热测试和热分析

随着近代高新技术的发展，要求各种探测器微型化。微加工技术的进步，使得微器件制造有了可能，于是微传感器就应运而生了。微热板作为一种微型加热器在微传感器中有着极为重要的作用。它的温度分布和热特性直接影响微传感器的工作性能，为此微热板的热测试和热分析成为微传感器的研制、使用和评价所必不可少的工作。 本文件对研制中的气体传感器的微热板，用红外热成像技术进行热测试和分析，获得气体传感器微热板的微小区域的温度分布，为传感器的研制提供了可靠的依据。

地面移动机器人的分阶段位姿镇定方法

针对无侧移地面移动机器人的位姿镇定问题提出一种多阶段控制律。在运动学层次上位姿镇定制问题与带落角约束的二维制导问题具有很大的相似性。基于此,在最优制导律的基础上增加对线速度的控制后,可以实现一定初始位姿条件下的位姿镇定控制。对于不满足条件的初始位姿,则增加一个姿态调整阶段,使其达到初始条件。所构造的多阶段控制律可以对任意期望位姿实现控制,并具有能量最省的特性。仿真结果证实该控制律具有较好的控制精度。