苹果采摘机器人手臂控制研究

为解决苹果采摘机器人机械手臂控制的稳定性问题,基于拉格朗日力学原理建立了机器人手臂数学模型,设计了机器人手臂控制器。根据控制需要将机器人手臂的控制区域化分为伸展区域和采摘区域：伸展区采用基于正弦和斜坡函数的控制策略向机器人手臂系统输入能量,以保证机械人手平滑地到达采摘区;采摘区采用线性模型分析机器人手臂在该区附近运动规律,判断系统的可控性,设计出线性模型的二次最优控制策略（LQR）。仿真结果表明：该控制器使得苹果采摘机器人手臂到达采摘区后的稳定时间≤2s,满足控制器设计的精度要求,可完成自然光照下对成熟苹果的采摘。     

基于极点配置农用轮式机器人横向控制

农业机器人工作对象是复杂的非结构性地面,机器人在工作中经常由于环境的不确定性而偏离轨道。如何设计控制器使机器人偏离轨道后能够快速回归是一个很重要的问题。针对农用轮式移动机器人的运动学线性化模型,研究当农用轮式移动机器人横向偏离运动轨道时,提出使用极点配置方法设计控制器。仿真试验的结果也表明机器人在不同的纵向速度下都可以满足要求。     

基于OpenGL的RV-3SQ垂直多关节型机器人监控研究

利用OpenGL平台导入三菱RV-3SQ垂直多关节型机器人3D模型，在VC++的环境中采用OpenGL平台进行对3D模型对象进行控制，通过串口通信使模型机器人对象与实际机器人对象联动，为机器人监控提供便利。实验表明，将基于 OpenGL平台的图形虚拟系统与实际控制对象结合起来，能够更好的表现对象的运动过程，在监控系统中具有很强的实用性。     

三臂结构高压线巡检机器人设计与运动学仿真效果研究

为保证电力可靠运行,需定期对广泛分布于山区的高压线路进行巡检。针对高压输电线路巡检工作及巡检路径的特点,开发了一种能够稳定移动并有效越障的高压线巡检机器人。该机器人由具有相对运动的三个机械手臂组成。每个手臂的末端安装了轮式驱动机构,实现线上的移动功能。通过驱动前后手臂与中间手臂之间的相对垂直运动及相对转动实现跨越线上障碍物的功能,并适应高压线的方向变化。建立了巡检机器人的运动仿真模型,仿真分析了其通过跨越悬垂线夹的过程。仿真结果表明:本研究机器人结构设计合理,可以在高压线上稳定地行走并能够较好跨越带有转折线的悬垂线夹,说明了本研究机器人具有较好的越障能力,对机器人样机的制造提供了有利的参考,也为巡检机器人的越障问题提供了新的思路和设计方法。     

六足机器人协同运动建模与控制方法研究

为了提高六足机器人平稳协调运动,建立了六足机器人协同运动模型,结合PID控制器研究了六足协同控制运动系统转角曲线的稳定性。首先确定六足机器人驱动电机的模型,通过PID控制直流电机转速。通过PID控制参数的整定调节,使得整个电机的控制系统快速稳定。然后在MATLAB软件SimMechnices模块进行单足和六足运动模型的建模,仿真分析了六足运动过程中在各个轴方向上的转角曲线,有效提高了六足运动系统的稳定性。     

一类分阶段传播的广义SIS传染病模型的全局分析与控制

通过构造Liapunov函数,应用微分方程定性理论,得到一类分阶段传播的广义SIS传染病模型的全局稳定性的充分条件.对系统的不稳定情况,通过线性化和极点配置,得到了使系统在无病平衡点处稳定的控制率.最后用数值模拟验证了结论的合理性.     

一种基于预瞄控制的Robocup足球机器人带球轨迹跟踪方法

通过深入分析足球机器人带球状态下的运动特点, 结合智能预瞄控制方法建立带球状态下的非线性数学运动模型。分别对机器人的线速度和旋转速度使用专家PID控制，实现在带球情况下不丢球的机器人轨迹跟踪。仿真和试验证明该方法具有良好的快速性和鲁棒性。     

一种基于反步法的移动机器人运动控制算法

针对球形机器人、独轮机器人和双轮机器人的一种共同运动方式,提出一种稳定的运动控制算法。首先,将运动控制方式简化为平面内均质圆盘的垂直运动,并基于拉格朗日法建立了具有链式形式的非完整运动模型;其次,利用反步法设计一种反馈控制算法,并证明了该算法是原点渐进稳定的。仿真结果表明该算法是可行的、有效的。     

自整定鲁棒PID控制器

深入分析了基于极点配置理论和鲁棒控制基本原理而提出的鲁棒ＰＩＤ控制器,导出了该控制器极点配置的约束条件,提出了一种基于对象开环阶跃响应辨识对象参数的控制参数自动整定 同的对象进行的仿真结果表明,该方法是相当有效的,具有广阔的应用前景。     

精校机电液位置伺服系统的极点配置自校正控制

常规控制方法很难对变参数系统实现精确控制。建立精校机电液位置伺服系统离散数学模型,研究其常规控制方法。将极点配置自校正控制理论应用于精校机电液位置伺服系统中,提出该系统的极点配置自校正控制方法。仿真结果表明,系统的控制精度和跟踪性能将得以提高。     

具有不稳定零极点对消的结构图等效问题

为进一步完善经典控制论中的结构图简化规则，深入研究具有不稳定零极点对消的结构图等效问题。指出复杂结构图等效后，如果其等效式与其他环节存在不稳定零极点对消，则对消后系统的性质将发生改变，此时应保持原结构图而不做进一步的简化，仿真示例验证这一结论。     

Control of octopus arm extension by a peripheral motor program

For goal-directed arm movements, the nervous system generates a sequence of motor commands that bring the arm toward the target. Control of the octopus arm is especially complex because the arm can be moved in any direction, with a virtually infinite number of degrees of freedom. Here we show that arm extensions can be evoked mechanically or electrically in arms whose connection with the brain has been severed. These extensions show kinematic features that are almost identical to normal behavior, suggesting that the basic motor program for voluntary movement is embedded within the neural circuitry of the arm itself. Such peripheral motor programs represent considerable simplification in the motor control of this highly redundant appendage.     

中文双字词字体与词频在 N400上的交互作用

为验证中文的N400字体效应,探索字体和使用频率在语义提取上的交互作用,以大学生为被试,采用事件相关电位(ERP)技术和真假词判断任务,操控双字词的字体和频率,记录被试对真假双字词的判断反应和ERP,结果表明:行楷体比宋体引发更负的N400波幅,且在低频真词上更显著,另外在真词条件下,频率和字体在N400上存在交互作用.认为字形在语义通达中起到重要作用,支持中文形-义加工说和交互激活模型,不支持多阶段激活模型.     

基于视觉的并联移苗移栽机械臂运动控制分析

为了满足移苗移栽作业自动化对精度、速度和灵活性的需求,基于Delta机构设计了一种并联构型的穴盘移栽机械臂,建立了机械臂的运动学模型。本文在移栽机械臂的基础上增加了视觉识别环节,以相机获得幼苗图片,将相片传递至中央处理器完成图片预处理,对图像进行光滑、增强处理和识别,提取图片特征,计算出作业对象中心位置,将中心位置反馈至中央处理器,计算出运动量,中央处理器输出指令,从而控制末端执行器完成作业。     

基于AIC-RBF的油气管柱挤压形变估计方法

油气管柱长期受到地层运动的影响会发生挤压变形,且挤压程度难以度量.利用脉冲涡流的油气管柱挤压形变估计反演算法,提出了一种基于AIC-RBF 的油气管柱挤压形变估计方法,该方法包括基于赤池信息量准则(Akaike Information Criterion,AIC)的油气管柱形变多项式拟合优化算法和基于径向基函数(Rad...     

基于GA网络模型的工程造价BIM辅助分析

为了解决工程造价的分析预测问题,提出了一种基于GA(Genetic Algoritlm)网络模型的BIM(Building Information Modeling)辅助分析方法.此方法采用BIM软件获取工程特征向量,借助GA模型进行训练并在网络稳定后输出工程造价预测值.针对恒祥城小区20栋高层住宅展开实验,当B17-B19的GA预测结果和B17-B19的实际工程造价非常接近时, GA达到了稳定.据此,可以预测出B20的工程造价为2 393.51(元/m~2),为B20的施工和市场销售提供了有效的依据.实验结果显示,提出的GA模型结合BIM辅助分析方法,可以准确便捷地完成工程造价的预测.     

香蕉采摘机械的研究现状与发展趋势

采取文献综述与经验总结相结合的方法,对国内外香蕉采摘机械的现状进行研究;从香蕉采摘机械手与自动化采摘机械2个方面对文献知识进行梳理与归纳。结果表明:1)国内外出现众多的香蕉采摘机械手,包括采摘机械夹持装置、支撑装置、切割装置等,可以实现替代人工,降低果实损伤的目的。2)目前集采摘、运动于一体的自动化香蕉采摘机械,极大的提高了香蕉采摘的效率,促进香蕉产业快速发展。3)多功能、智能化香蕉采摘机械仍然是当前香蕉采摘机械的研究重点。针对香蕉采摘机械发展过程中存在的不足,提出如下的发展方向:深入研究香蕉采摘机械的行走装置,实现快速运动与灵活转向;在当前自动化采摘机械的基础之上,全面研究香蕉果实视觉识别系统与计算机决策系统;进一步研究移动小车与机械臂,增强香蕉采摘机械的抗倾覆能力;香蕉采摘、落梳与包装一体机或可更换机械手的多功能化果实采摘机是未来香蕉采摘机械的研究热点。     

果树生产标准化的制约因素分析

果树生产标准化是中国果树业的出路和希望,但由于在实际工作中对制约果树生产标准化的因素分析不全面、不明晰而严重影响其顺利进行。文章通过分析果树生产的特点,果树标准化主体(果农和龙头企业)的经营意识、经营模式以及社会环境(如标准体系、监督检测体系、服务体系等)各种现实情况对果树生产标准化的影响,综合分析了果树生产标准化的重点、难点所在。同时通过对制约因素的分析,揭示出果树生产标准化是一项复杂的系统工程,需要各方面用标准化的思路去具体分析和解决工作中的问题,共同努力,协调配合,保证果树生产标准化的健康发展。     

简易旋转倒立摆及控制装置的设计

[目的]设计并制作一套简易旋转倒立摆及其控制装置.[方法]采用9S12XE单片机作为简易旋转倒立摆及控制装置的监测和控制系统的核心,采用L298驱动直流电机作为动力.通过编码器及最优控制策略LQR在平衡点附近给出系统的线性化模型,对系统的稳定性、能控性进行调试.[结果]应用Lagrange方程对试验采用的单级旋转倒立摆系统进行建模,获得了旋臂长度（r）、水平和竖直方向的角位移（Q）、摆杆质心与铰链距离（L）4者的最佳平衡点与动态方程;优化LQR控制器获得最优状态反馈增益矩阵;进行计算机编程,应用9s12XE单片机控制,并执行试验;结果表明旋转臂的转动频率趋近于摆杆的转周期则摆杆能到达正负155度以上,能很快地完成设计要求的基本动作,并且能迅速进入PID控制器调控范围,完成坚立状态.[结论]经误差分析表明该装置的稳定性良好,误差范围可控制在正负15度之内;调试结果证明,已实现了倒立摆的平衡控制.     

基于机器视觉技术的小粒中药材种子净度快速检测

为探究机器视觉技术用于小粒中药材种子净度快速检测的可行性,以黄芩、桔梗、黄芪、紫苏和柴胡5种常见小粒中药材种子为材料,使用扫描仪获取净种子、其他植物种子和所含杂质的图像,采用种子自动化分析系统(PhenoSeed)批量提取种子、其他植物种子及所含杂质的颜色、尺寸及纹理信息,通过相关性分析和主成分分析进行特征变量的筛选,采用多层感知器(MLP)和二元逻辑回归(BLR)建立上述5种中药材种子净度快速检测模型。结果表明,净种子、其他植物种子及所含杂质在物理指标方面存在显著差异,针对不同种子,采用不同指标建立的MLP净度模型的训练集和测试集准确率均在96.0%以上,该模型在不同中药材种子上的稳定性均优于BLR模型;以特征指标建立的模型稳定性优于全部指标的建模效果,运用特征变量建立的MLP模型对不同净度梯度(75.0%~100.0%)的混合样本进行预测,回归曲线的决定系数均达到0.99以上。采用机器视觉技术获取种子、其他植物种子及所含杂质颜色、尺寸和纹理等信息,以特征指标建立MLP模型可用于小粒中药材种子的净度快速检测。