弹药装填机器人作业平台仿真系统设计与实现

针对弹药装填机器人作业过程复杂的问题,基于作业任务实用性和可操作性的要求,设计了一种作业平台仿真系统。在深入分析弹药装填机器人作业任务和工作过程的基础上,构建了总体设计方案,研究了仿真系统的稳定性技术,进行了运动控制、数据采集以及传感器精度等硬件部分设计和模块化技术的软件设计,建立了弹药装填机器人仿真系统。仿真结果表明：该设计能够实现对弹药装填机器人的控制和实时作业。     

弹药装填机器人自适应PD控制算法

针对弹药装填机器人取弹后自身质量改变较大,运转时会受到质量变化和复杂车内环境共同作用,容易产生运动位移误差现象,采用一种基于重力改进的自适应PD控制算法,实现了弹药装填机器人实际运动轨迹与预定轨迹的快速跟踪要求,并通过Matlab-Simulink进行了仿真验证,得到了较好的控制效果。     

基于串并联结构的弹药装填机器人设计

以人体手臂结构为参考,根据装甲车辆火炮自动装填需求和车内结构特点,设计了7自由度冗余弹药装填机器人,给出了设计指导思想,重点研究了肩、肘、腕关节处的机构选型以及相关参数的确定,给出了手爪推弹器方案,建立了虚拟样机,并进行了运动学仿真。该串并联结构的弹药装填机器人结构紧凑、负载能力高、运动特性好,能够实现装甲车辆火炮弹药自动装填,对于我军未来装甲车辆弹药装填机器人研制具有较大参考价值。     

基于多项式设计法的小推力轨迹设计

形状逼近法是小推力轨迹设计中的一种有效方法,然而现有的方法大都假定运动轨迹为某一特定的形状,而且没有考虑推力加速度的约束限制。针对小推力轨道交会问题,提出一种基于多项式的轨迹设计方法。结合极坐标系,建立基于多项式的三自由度轨迹运动模型,将轨迹设计问题转化为求解多项式的系数问题;根据运动模型推导轨迹的动力学特性,建立约束方程,并以消耗燃料最少作为性能指标,采用序列二次规划的方法对多项式的系数进行寻优计算。该方法不仅能求解多个形状设计参数不确定性问题,而且还能满足推力加速度的约束限制。仿真验证了该方法的正确性和可用性,该方法可为任务设计初步阶段的轨迹设计和燃料消耗预估提供一定的技术参考。     

基于松弛序列凸优化的轮式机器人协同轨迹规划

针对威胁环境下的多智能体协同轨迹规划问题,以轮式机器人为对象,研究了基于序列凸优化方法的协同轨迹规划方法。首先通过对轮式机器人模型的分析,给出单独轮式机器人实际物理约束,同时以状态量、控制量加权为性能指标,考虑运动学方程、避障避碰约束、个体物理性能约束、终端约束,建立多轮式机器人协同轨迹规划问题;其次,对运动学方程、避障避碰约束进行凸化,证明了满足凸化后的避障避碰约束的解也满足原始避障避碰约束,并进行了几何直观解释;然后,将凸优化子问题进行离散化与松弛化,采用序列凸优化架构进行问题求解;最后,通过数值仿真,对比了松弛序列凸优化方法与现有非线性优化求解器的求解效率。结果表明,松弛序列凸优化方法在尽可能保证最优性的同时大大缩短了计算时间,具有一定工程意义。     

带优先级的单类型航空弹药转运多目标规划模型

针对航母航空弹药转运过程非常复杂、涉及设备多、要求高的特点，在对其流程进行细致分析的基础上，将其抽象为一个两阶段多目标规划问题。同时，深入分析了转运过程中的各种约束条件、构建了该问题的两阶段优化模型。建模时，不仅考虑了武器升降机的有效利用、弹药量的合理分配等因素，还考虑了转运时对于不同类型弹药转运优先级与停机区弹药需求优先级的要求。通过模型优化，在满足转运优先级要求的基础上，能有效提高航空弹药的转运效率。     

战场弹药补给:K10与M992谁更强

韩国军方于今年11月20日宣布其研制的最新型弹药补给装甲车K10已经下线,并声称这标志着世界上第一款全自动机器人型火炮弹药装填系统的诞生。韩国国防技术品质院也于当天在三星特克温(Samsung Techwin)有限公司举行了K10机器人型弹药补给装甲车首批产品下线纪念仪式。据报道当天下线的K10总共有9辆。它们将直接进入韩国陆军部队服役,负责为陆军K9型     

基于灰狼算法的机器人多关节综合运动轨迹优化

针对机械臂运动需满足高效率和低冲击的问题,在分析机械臂轨迹规划流程的基础上,选取了机械臂末端运动轨迹的六个关键路径点,并基于灰狼算法以时间、平滑度为目标对机械臂运动轨迹进行了优化,获得pareto最优解集。对六自由度机器人的仿真结果表明:将灰狼算法与机械臂的轨迹优化结合能得到比较好的仿真结果,理论上实现了在运动过程中抑制振动,为解决该问题提供了新的方法。     

面向装备作战仿真的弹药调拨供应决策建模方法研究

针对用线性规划方法在解决弹药调拨供应决策过程中存在的弹药调拨供应量的分配与弹药保障原则关联不紧密的问题,采用目标规划理论与方法,引入优先级区分主要作战方向和次要作战方向弹药库的重要程度,在同一优先级上以权重区分一梯队、二梯队及预备队弹药库的弹药保障优先顺序,使得模型的构建过程与弹药保障原则紧密相联。同时,在模型构建过程中,综合考虑了弹药消耗预测量、弹药储备标准和弹药运输时限等因素对弹药调拨供应决策的影响,并从本级弹药储备不足和充足两种情况进行了数值模型及分析,验证了模型的正确性与可靠性,为弹药调拨供应提供了决策支持与理论支撑。     

防暴弹药包装设计的人机工程学分析

防暴弹药包装箱是各种保障手段与防暴弹药发生关系的纽带，其设计好坏直接影响了弹药的作业效率。运用人机工程学的相关理论，结合具体的人体参数，对防暴弹药包装箱的设计因素进行分析，提出了更适合武警部队的设计方法和要求，为防暴弹药包装箱的设计改进提供了参考。