AUV纵倾角动态面滑模自适应控制

对于自主水下机器人(AUV)纵倾角跟踪问题,提出一种基于动态面滑模思想的自适应控制方法。首先对自治水下机器人纵倾角运动模型进行简化,其次针对不确定外干扰的情况,设计了自适应规律,对外干扰进行估计,在此基础之上设计了动态面滑模自适应控制器,并通过李雅普诺夫稳定性理论证明了系统的稳定性,最后通过给定参数的仿真实验结果可知,所设计的控制器在系统受到不确定外干扰时,表现出良好的鲁棒性。     

三关节机器人的神经网络补偿自适应控制器设计

三关节机器人广泛用于工业生产、轮式或履带式排爆机器人,为了补偿由于机器人结构参数、作业环境干扰等不确定性因素造成的机器人动力学模型的不确定性,将机器人动力学模型分解为名义模型和误差模型两部分,其误差模型采用RBF神经网络进行补偿,得到其估计信息,神经网络的输出权值根据Lyapunov稳定性理论采用自适应算法进行调整。所设计的神经网络补偿自适应控制器解决了不确定性机器人动力学系统控制器设计的不确定性问题,同时,通过定义Lyapunov函数,证明了控制器能渐近、稳定地跟踪期望轨迹。机器人的3个关节在控制器的作用下,约在5 s时达到期望轨迹,神经网络约在5 s时逼近机器人动力学模型的误差模型,实验结果表明了机器人关节对期望轨迹具有良好的轨迹跟踪性能。     

军用微型机器人及其关键技术

现代科学技术的发展,特别是微细加工技术和微机电系统的飞速发展为微型机器人的出现奠定了技术基础。微型机器人并非现有机器人在尺寸上的简单微型化,而是指以微机电系统技术(MEMS)为依托,具有微小尺寸结构,可进行微细操作的机器人。微型机器人的最基本的部件是微型机电系统,它是将微型传感器、微型驱动器、微型开关、微型电机、微型电子器件有机地组合在一起,用特殊材料封装而成的。     

军用机器人的发展历程

机器人从虚幻到现实 机器人形象和机器人一词,最早出现在科幻和文学作品中,1920年,一名捷克作家发表了一部名叫《罗萨姆的万能机器人》的剧本,剧中叙述了一个叫罗萨姆的公司把机器人作为人类生产的工业品推向市场,让它充当劳动力代替人类劳动的故事,引起了人们的广泛关注。后来,这个故事就被当成了机器人的起源。     

利用优化方法进行机器人冗余度分解初探

利用局部优化法,基于任务分级的概念进行冗余度机器人的冗余分解,从而实现了利用机器人的冗余空间避免奇异位形,并以一个平面三杆机械手的数值仿真为例说明了所用方法的有效性。     

新颖的美军单兵侦察装备

美军认为,扩展士兵的战场感知能力,不仅有助于士兵躲避危险,还能增强其战场控制能力。近年来,美军为适应未来反恐战争复杂的战场环境,斥巨资大力研发新型单兵侦察装备,并取得初步成效。     

基于群体机器人多目标的区块链安全控制架构及算法

针对群体机器人在执行任务过程中可能出现的数据泄露等安全问题,提出了一种基于群体机器人多目标的区块链安全控制架构方案,并设计了用于数据安全防护的安全流程控制算法。首先,构建的架构基于区块链,从任务层和执行层角度避免了任务数据的丢失和泄露,确保群机器人的内部数据可以安全稳定地传输。其次,设计安全控制算法,实现群体机器人在多目标情况下的安全控制。最后仿真结果表明,所设计的架构及算法提高了机器人数据传输的隐私性和安全性,引入所提出的安全控制架构及算法后,群机器人在协同跟踪目标点运动的过程中探测误差减小了40.7%。同时,通过实验验证了所提架构在实际系统中的有效性。     

能量均衡的围捕任务分配方法

随着水下机器人反围捕策略研究的不断深入,水下机器人围捕变得越来越困难。为此构建一种多层环状伏击围捕模型并设计了基于围捕任务的任务分配方法,使得水下机器人能够充分利用自身的特点更好地完成任务。同时,考虑在围捕过程中随时间推移,系统内能量会出现消耗不均的现象,据此提出一种能量均衡方法平衡系统能量的消耗。实验证明所提出的基于多层环状围捕模型的能量均衡策略任务分配方法能有效提高围捕成功率,延长系统寿命。     

一种管道机器人电磁离合器的设计

针对管道检测作业安全性问题,研制了一种确保管道机器人可安全退出管道的电磁离合器。该离合器直径Φ42mm,长220mm,动作行程10mm,结构紧凑,可传递较大转矩。详细介绍了电磁离合器机构及其工作原理,分析计算了磁路与线圈发热量,应用拉格朗日-麦克斯韦方程推导出了该机构吸引力关于气隙长度的关系式,并通过有限元仿真软件对理论计算结果进行验证,对挡铁长度进行优化,最终依据理论结果研制了试验样机。     

多智能体信息一致性在机器人编队控制中的应用

对固定拓扑结构下多智能体有向网络一致性问题进行了研究,提出了一类协调控制器并证明了使多智能体网络在固定拓扑结构下取得全局渐进一致的充要条件,考虑到智能体之间通讯过程中存在的时延问题,给出了最大固定延时时间的紧凑上界,取得了满意效果,最后将信息一致性思想应用于多机器人的编队控制。结果表明,基于信息一致性的方法可成功应用于机器人编队控制。