工业机器人雅可比的空间算子代数描述

应用空间算子代数理论,研究工业机器人雅可比的结构特点,研究表明工业机器人雅可比可表示为3种空间算子的乘积,即J=B*Ф*H*,这种表示具有简洁的数学表达和明确的物理意义,据此可形成对速度和静力的高效递推算法.     

基于旋量理论的空间机器人动力学建模研究

在旋量理论和Kane方程的理论基础上,将旋量理论和Kane方程相结合,找到理论的结合点——偏速度,即雅可比矩阵,引入了偏速度旋量的概念;介绍了求解机器人雅可比矩阵的新方法——将矢量积和旋量理论相结合的方法,推导出了基于旋量理论的Kane动力学方程。     

置信域优化法求解船舶浮态方程

船体在欧几里德空间内的位置通过欧拉角描述后,根据牛顿定律可建立以横倾角、纵倾角和水线面高度为变量的浮态平衡方程。求解该非线性方程组可以转化为数学中的数值优化问题,并使用非约束优化方法求解。通过理论研究和基于MATLAB编程的计算实例表明:传统的牛顿法容易产生雅可比矩阵不可逆的问题,导致迭代中断,而置信域法能保证目标函数收敛,对初始值的依赖程度低,因此更加稳定可靠,适合应用于工业计算;此外,该方法也可应用于其他稳性问题,如计算完整稳性和破舱稳性中的复原力臂曲线以及平台的变轴横倾等。     

基于改进人工蜂群进化算法的移动机器人路径规划与仿真分析

针对经典人工蜂群算法在机器人路径规划中易于陷入局部极值,且寻优过程收敛速度较慢等问题,提出了一种基于约束优化的改进人工蜂群算法.通过设计变异算子来增大极值在陷入局部最优时的跳出概率,提高机器人路径规划的收敛能力.在机器人路径规划上,对文中方法、遗传算法、A*算法以及经典人工蜂群算法进行性能评估.实验结果表明,文中方法能有效避免路径规划中的局部极值,减少机器人路径规划时间损耗,提高了路径规划效率.     

基于RRT*算法的水下机器人全局路径规划方法

针对海洋环境的复杂性,考虑水下机器人能量的局限性,为减小洋流环境中作业全程水下机器人的能量消耗,以某水下机器人为研究对象,设计实现基于RRT*的路径最短和能耗最低的路径规划算法;并进行包括RRT*算法和RRT算法在复杂环境下的对比、不同洋流流速环境中水下机器人路径最短和能耗最低路径规划的仿真模拟。最后在水池中,利用实验室现有的水下机器人平台进行了真机实验。仿真测试和真机实验结果表明:所设计的基于RRT*的路径最短和能耗最低的路径规划算法可行有效。     

自主式水下机器人最优路径规划问题的研究

路径规划是水下机器人实现自主航行的重要环节。根据自主式水下机器人的动力学性质，路径规划的特点以及实现智能行为的要求，采用基于案例的遗传算法，实现了自主式水下机器人最优路径规划。给出该方案的基本框架和算法，在基于案例类比的学习方法中引入模糊多属性综合决策的方法建立决策算子进行案例的匹配，在遗传算法中实际知识的指导，适当地改进遗传算子，加快搜索速度。仿真结果证明该路径规划方法能够取得较好的规划结果，使自主式水下机器人具有了一定的自主导航，自主避障和自主作业的能力。     

ABB中国制造第2万台机器人下线

全球领先的电力和自动化技术集团ABB宣布,ABB在国内生产的第2万台机器人近日正式下线。同时,ABB位于上海康桥的全球机器人生产基地也成为国内累计产量最高的工业机器人生产基地。ABB机器人业务单元中国区负责人李刚表示:"第2万台机器人下线是ABB机器人业务在国内发展的新起点。坚持‘在中国,为     

基于DELMIA/Robotics船体分段焊接仿真

随着造船自动化程度不断提高,工业机器人在船舶建造过程中的运用会越来越广泛。本文运用DELMIA/ Robotics对船体分段焊接过程中进行离线仿真。系统研究了复杂空间环境下机器人焊接过程中任务仿真、路径规划、碰撞干涉、离线编程等问题,验证了造船机器人焊接的可行性、安全性,提高造船自动化技术水平。     

基于GPU并行的液货船破损浮态计算

为了提高液货船破损浮态计算性能,提出一种基于图形处理器(graphics processing unit,GPU)的船舶破损浮态并行计算方法。通过对船舶三维模型切片,然后对所有切割肋位横截面做等距偏移和简化,得到船舶外壳和破损舱室的外板离线数据。在GPU中进行船舶外壳、破损舱室和水线面的求交计算。然后对雅可比矩阵系数分类进行并行计算,将计算得出的雅可比系数送回中央处理器(center processing unit,CPU)中求解船舶破损浮态方程。通过计算两种载况下的破损组合,与直接使用CPU计算相比,在保证计算精度的前提下,计算速度可提高9～14倍,有效提高了液货船破损浮态浮态计算的实时性。     

科技动态点滴（六）

法国国家科研中心主任研究员、中国科学院海外评审专家王肇中博士日前在接受记采访时表示，随着电子工业技术的提高，2005年全球电子工业加工精度将达到100纳米，从而普遍进入纳米时代。纳米技术是指在0．10至100纳米(一纳米等于十亿分之一米)尺寸的空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特征的崭新技术。     

广义软算子及其在模糊推理结论的保真性问题中的应用研究

本文提出了新的介于最小与最大运算间的广义软算子概念，并研究了广义软算子的重性质，广义软算子是ＯＷＡ算子的推广。广义软算子可广泛应用于模糊推理结论的保真性等问题的研究中。     

广义质量算子在微振动分析中的应用研究

为了研究柔性多体系统动力学的高效、高精度的实用方法．20世纪90年代提出了柔性多体系统动力学算子代数，其中，空间广义质量矩阵算子M=HΦPMH^TΦ^T把链式多体系统中各个单一柔体的质量和惯性从系统末端逐次递推形成一个完整的柔性多体系统广义空间质量矩阵．本文将该算子引入柔性多体系统微振动分析中，同有限元分析软件有机联系起来，借助模态分析，精确得到了微振动分析所需的广义质量，为柔性多体系统微振动更深入、更广泛研究奠定了基础．     

关于一类二阶共轭矩阵方程的解

考虑一类二阶共轭矩阵方程 B*X*AXB+B*X*C+C*XB+D=O 其中，B∈Cp×m，A∈n×n，C∈Cn×m，D∈Cm×m，在A＞O及A≥O，C或B为列满秩阵两种情况 下，此方程可解的充分必要条件，并在有解的情况下，给出了通解的显式表示。     

欧式空间上重调和算子特征值估计

主要对欧式空间上的Clamped Plate问题或Drichlet重调和算子的问题进行了研究.得到了欧式空间上Drichlet重调和算子Δ2的特征值估计.     

法国研制两种水下机器人

石油工业目前需要可比潜水员下潜深度300米潜得更深的水下机器人。为此法国Ifremer 研究所正在研制一种无系缆水下机器人,重500～600公斤。由于没有电缆,只能用声波与水面通讯,水下声速600米/秒,     

关于一类二阶共轭矩阵方程的解

考虑一类二阶共轭短阵方程BXAXB＋BXC＋CXB＋D＝0其中，B∈C^p*m,A∈C^n*n,C∈Cn*m,D∈Cm*m,在A＞O及A大于等于O，C或B为列满秩阵两种情况下，此方程可解的充分必要条件，并在有解的情况下，给出了妥的显式表示。     

可重构模块化机器人的研究

可重构模块化机器人是一种机器人结构构形能够根据工作任务和工作环境的不同而改变自身构形的一种机器人,根据构形改变的能力分为可重构机器人和自重构机器人。本文首先分析了可重构机器人和自重构机器人的国内外发展状况,总结了可重构机器人和自重构机器人的研究内容。     

水下机器人运动控制与仿真的数学模型

本文首先确定了水下机器人六自由度空间运动模型，为了便于在控制与仿真中应用，本文借助matlab平台，将水下机器人的六个自由度的方程转换为矩阵乘形式，然后结合水下机器人的环境仿真，推力器仿真，舵翼仿真，建立了水下机器人六自由度运动记真器。最后用该仿真器进行了运动仿真，仿真结果与海上试验吻合得很好，表明该仿真系统是符合实际的，该仿真系统采用一种普遍实用的数学模，精度较高，适用于任何类型的水下机器人，对研究水下机器人操纵与控制有很大现实意义。     

船舶管路三维布局优化的变长度编码遗传算法

基于遗传算法提出一种适合船舶管路布局特点的变长度编码技术和相应的遗传算子。该编码方式和遗传算子具有下述的设计特点:保证染色体中的基因相互关联,避免在遗传操作中非法个体的产生;采用有方向指导的随机方式生成初始路径和子路径;根据约束条件划分布局空间;可在三维空间下对船舶管路优化布局进行研究。经仿真试验证明该方法可行、有效,优化结果令人满意。     

蛇形机器人狭窄空间显身手

一种像蛇一样的机器装置，外皮也是用类似塑料的东西包裹着，全身是软的，有头有尾，能在指令下完成游走动作。据介绍，这种机器可以完成以轮、腿、履带等作为行走工具的机器人难以做到的任务，可以通过无线操控，头部装有微型摄影机，可将图像实时传回监控台。这种机器人主要是用于比较狭小的空间或危险地带的探查任务。