基于动态优先级的奖励优化模型

传统的约束马尔可夫决策过程(constrained Markov decision process, CMDP)模型用来解决多目标决策的困难,但该模型缺乏通用性并且只适用于离散环境。为了解决这一问题,提出一种基于CMDP的改进算法CRODP,与强化学习(reinforcement learning, RL)算法结合,将带约束问题建模为拉格朗日公式,其中包含着深度强化学习的策略参数。然后进一步推导出模型参数的更新公式,并将其作为深度强化学习神经网络的损失函数。模型在学习过程中动态调整约束与主要目标之间的权重以确保最终策略符合给定的约束。在若干机器人平台上与基准的深度强化学习算法进行比较,显示本算法得出的最优策略能够更好地满足相应约束。     

基于ICP算法的苹果采摘机器人手眼标定方法

苹果采摘机器人手眼协同作业过程中手眼关系的精度是影响机器人作业效率和作业精度的关键因素之一.针对传统手眼标定方法求解精度低、线性化求解时解耦精度丢失和非线性求解时累积误差较大等问题,提出一种基于ICP算法的手眼标定方法.以Tsai〖CD*2〗Lenz法的求解结果作为ICP匹配算法初值,通过确定ICP匹配算法中误差阈值和迭代次数最优组合得到精确的手眼转换关系.试验结果表明,本文方法避免了求解时精度丢失和误差积累等问题,与Tsai〖CD*2〗Lenz算法相比,旋转精度提高了13.6%,平移精度提高12.47%.     

基于机器人检测的引水隧洞结构缺陷特征分析

利用机器人对水工隧洞进行检测是解决引水隧洞斜井段安全巡检的有效手段。采用爬行机器人搭载三维激光扫描仪及高清摄像装备对引水隧洞进行结构巡检,通过三维点云处理与缺陷数据拼接获取引水隧洞断面的缺陷信息,并结合缺陷数据处理成果分析引水隧洞结构缺陷特征及分布规律,实现了引水隧洞表观缺陷形态不规则、分布不均、多种缺陷共存的巡检与分析。结果表明：引水隧洞内存在的缺陷包括裂缝、渗漏、漏筋等,上平段缺陷数量明显多于斜井段,其中裂缝是最主要的缺陷类型。上平段裂缝主要分布在洞顶位置,多以垂直洞轴线的横线裂缝存在;斜井段裂缝均匀分布在洞周各个位置,走向以斜向裂缝居多。可见,上平段和斜井段缺陷数量和裂缝特征均存在较大差异,在后期的安全巡检过程中更应该主要关注裂缝的扩展情况。     

机器人机械仿真新方法

介绍了机器人机械仿真中应用的一种新方法,该方法基于脉冲技术,可以解决刚性连杆系统中运动同一性的问题.如果参数选择合理,使用该方法可以获得高的精度及较好的能量维持,使仿真计算时间大大缩短.同时,该方法稳定性好,不会导致机械仿真模型的分离,特别适用于虚拟系统及复杂的机电系统.     

足球机器人运动分析与机构设计

通过对足球机器人进行运动学分析,建立了其运动学与动力学模型;针对其不能快速制动的问题,从受力角度出发实现了其优化设计,并对其中的挡球机构进行了创新设计,同时对高速时的跳动问题进行了分析,为设计高性能足球机器人提供了理论依据.     

水陆两栖球形机器人辅助鳍的水动力特性

为将传统球形机器人的应用领域从陆地拓展到水域,通过在球壳上黏附辅助鳍,增大球形机器人水面运动的推进力,设计一种紧凑高效的水陆两栖球形机器人.分析特殊平面形状的单片辅助鳍在运动周期中入水面积和形心的变化规律,基于机翼理论推导液体作用在辅助鳍上的升力和阻力计算公式,给出水平分力和竖直分力表达式.利用傅里叶级数对水平分力和竖...     

次近邻电子跳跃对聚苯胺基态电子结构的影响

在聚苯胺的Baranowski-Büttner-Voit模型基础上,引入了含有次近邻电子跳跃的哈密顿修正项,并推导出相关理论公式.数值计算了完全氧化态的Pernigraniline-base(PNB)和半氧化态的Emeraldine-base(EB)的基态电子能谱结构,结果表明(1)次近邻电子跳跃对能隙和总带宽的影响较小;(2)随着次近邻跳跃强度的增加,PNB聚合物价带宽度将增加,导带被压缩;而EB聚合物的导带与价带均被压缩.     

一种在驱动轮打滑情况下爬壁机器人动力学建模方法

分析了轮式爬壁机器人(WWCR)在壁面作业容易发生打滑的原因,在建立其理想纯滚动假设条件下的动力学模型基础上,基于车辆动力学理论,引入单个驱动轮的动力学方程,提出了一种在驱动轮打滑情况下WWCR的动力学建模方法.仿真算例表明,吸盘吸附力和壁面附着系数对WWCR运动轨迹影响非常大;在复杂的壁面环境下,可通过对吸盘吸附力和驱动轮力矩的协调控制,合理调节轮子的打滑程度,获得尽可能大的附着系数,并弥补打滑造成的运动轨迹偏移,从而获得良好的壁面运动性能.该建模方法为WWCR在打滑情况下的运动控制和路径规划提供了理论研究基础.     

双足溜冰机器人动力学

利用轮滑原理,研制出双足从动轮式溜冰机器人(BISR).根据机器人双足不离地滑行的步态特点,提出了机器人的简化动力学模型,并运用非完整约束存在时的Maggi方程,推导出机器人双足不离地滑行时的动力学微分方程.仿真算例和样机实验证明了所提出的动力学建模方法的合理性.     

有限人参与下的排爆机器人半自主抓取

提出了一种新的排爆机器人半自主爆炸物抓取方法.该方法包括机械臂、爆炸物和障碍环境的建模、C空间地图和路径规划.排爆机器人SUPER-PLUS在有限人参与下,利用手腕装载的激光测距传感器,扫描爆炸物周围的障碍环境,规划出一条无碰轨迹,实现爆炸物自主抓取.实验结果表明,该方法极大地提高了排爆操作的安全性和效率.