对于在室外小范围(如公园、工业园区)运行的移动机器人,为控制成本,在不借助其他定位装置仅依靠激光雷达的情况下进行定位导航,单线激光雷达无法在未知的环境下对实际环境进行真实建图与定位,建立出的栅格地图无法描述真实的外部环境;适用于室外的多线激光雷达发出的点云数据虽可描述出复杂的室外环境,但其建立的点云地图无法直接用于导航。故本文提出一种借助多线激光雷达基于八叉树地图的室外导航算法,将点云地图压缩成八叉树地图,进一步转化成栅格地图,并提取栅格地图信息,为ROS中导航包提供相应的必要信息,从而实现室外导航避障功能。实验表明该算法可成功将周围环境以栅格地图形式进行描述,并发送出激光点信息完成室外导航。

为了解决Bin-Picking系统中无纹理工件的分割问题,提出了一种将颜色域和深度域信息融合的分割方法。该方法首先提取颜色域和深度域的边缘特征,然后基于二者的边缘特征,分别通过形态学预处理获取标记图,利用标记图辅助分水岭分割。融合二者的分割信息获得初分割结果,最后通过区域生长法以颜色域分割结果为边界优化分割区域。实验结果表明该算法适用于Bin-Picking视觉检测环节中无纹理目标的分割,对于复杂场景可获得较好的目标潜在位置区域,具有较高的鲁棒性和实时性。

利用长英岩类石粉代替粉煤灰制备蒸压加气混凝土,研究了蒸压养护温度和铝粉掺量对加气混凝土强度、干表观密度及吸水性等性能的影响。试验结果表明,当铝粉为最佳掺量时,试块强度达到3.6 MPa,干表观密度为620 kg/m^3,符合蒸压加气混凝土B06级要求,完全可以用长英岩类石粉代替粉煤灰生产蒸压加气混凝土。在蒸压养护过程中,长英岩中石英和长石均不同程度地参与了水热反应。

本文引入非接触阻抗控制理论对间接自适应阻抗控制进行改进从而获得非接触自适应阻抗控制。借助MATLAB/simulink仿真平台,将非接触自适应阻抗控制作为液压机械臂的主动柔顺控制并与关节的被动柔顺控制相结合,从而实现对关节的主、被动联合柔顺控制。仿真结果表明,主、被动联合柔顺控制效果较理想,可使机械臂在与环境接触时兼具较好的运动性能与较高的安全性能。

对于微型BLDCM在负载较大和低速运行的场合,采用传统无位置传感器控制技术出现启动反转和启动困难的情况,首先根据安培环路定理分析相电感与转子位置的关系。通过施加一定顺序的电压矢量,设计了一套根据其电流响应来判断转子位置的方法;然后使用Matlab/Simulink搭建控制系统模型,并进行仿真。实验结果表明:采用此方法,微型BLDCM可以在较大负载的情况下从任意位置无反转启动,并且可以低速运行。

软体机器人是由柔性材料制成的新型机器人,具有刚度小、柔顺性高等特点,其运动性能、应用环境范围主要取决于驱动方式。目前的驱动方式主要有流体驱动、线驱动、形状记忆合金驱动、电活性聚合物驱动、混合驱动等,其中流体驱动由于其形式的多样性、响应的快速性、高承载性而受到青睐。根据流体驱动介质的不同,将软体机器人流体驱动方式分为气压驱动、液压驱动、微流体驱动等,同时进一步根据气压驱动的结构类型将其分为纤维编织型、螺旋型、网格型、折纸型和特殊型等;介绍了目前流体驱动的软体机器人制造技术,分析了软体机器人流体驱动方式面临的一些问题,并提出了其未来发展方向。

以平面变几何桁架机构为二元驱动串并联机器人基本模块,将基本模块串联起来构成二元驱动串并联机器人离散系统,推导其正运动学方程,分析了其末端执行器的位置空间和姿态变化范围。根据上、下平台之间相对姿态转角为实数的约束条件,采用MATLAB语言编写并计算正运动学方程,以确定驱动腿变化量与结构参数之间的关系。该方法避免了因结构参数选取不当而无法求得姿态角的问题。该结论为二元驱动串并联机器人的结构设计与优化提供了理论基础。

针对蛇形灭火机器人中,直流电机输出力矩小,液压驱动系统易燃等缺点,设计出一种水压自伺服摆动缸作为蛇形灭火机器人的驱动装置,以解决蛇形灭火机器人驱动力不足和阻燃性不好等问题.通过建立水压自伺服摆动缸的数学模型,得到了系统的传递函数.通过MATLAB的Simulink仿真模块对该模型进行了动态特性仿真分析.仿真结果表明,水压自伺服摆动缸动态响应快、跟随性准确而稳定,而且抗干扰能力强,总体性能较好。

采用蓄能器、可逆式变量液压泵/马达作为液压混合动力车辆HHV能量回收系统的储存、转换元件。根据HHV对能量回收系统的要求,在UDDS路况下,对关键部件蓄能器以及液压泵/马达的参数进行了计算,并利用MATLAB/SimScape对HHV能量回收系统进行仿真。仿真结果验证了所建模型的合理性,且系统的能量回收利用率达80%,使整车的燃油经济性得到了有效提高。

由于液压系统的特点以及Stewart平台的结构特性，使液压驱动Stewart平台得到越来越广泛的应用。针对液压驱动Stewart平台，联合平台的运动学和动力学，构建了整个位姿系统的模型；研究了平台的位姿控制策略，并进行了频率特性分析和仿真分析，验证了控制策略的有效性。