针对管道机器人在条件恶劣的管道中存在的单方向越障困难的问题，提出了一种具有自适应能力的管道检测机器人，该机器人应用于核设施内在役或退役的通风管道的检测，同时提出了双向越障驱动单元的设计，使管道机器人能够在管道作业中进退自如。并且对管道检测机器人的通过性和双向越障驱动单元进行了设计分析。利用ADAMS仿真平台对该管道机器人进行动力学仿真，仿真结果表明，管道检测机器人能有效完成双向避障运动和变径通过运动，验证了本设计的合理性。

提出了一种自适应比色测温法.将其与样条插值、最小二乘法相结合,研制出了自适应内调制光纤比色测温仪,可对高温物体进行温度测量.主要介绍了该测温仪的算法构造和软件实现.

针对泵控缸电液位置伺服系统的跟踪控制问题,提出了神经网络模型参考自适应控制方法。泵控缸电液位置伺服系统由于其自身特性以及外界干扰因素的影响存在严重的非线性,因此,很难采用传统的控制方法来控制。为此,首先利用GA-BP算法离线辨识伺服系统的神经网络模型,得到网络参数的初值,然后利用改进的BP算法在线对网络参数进行微调,以得到较为准确的网络预测输出,从而为在线神经网络控制提供较准确的梯度信息。仿真结果表明,该方法能保证系统具有较快的响应速度和较高的控制精度,并具有较好的自适应性和鲁棒性。

针对协作机器人在非结构化或动态变化环境中,对随机目标物体抓取困难的问题,参考鳍条结构,采用热塑性聚氨酯弹性体,结合增材制造技术,提出一种自适应柔性夹爪的解决方案。利用SolidWorks建立模型,在有限元分析软件ANSYS Workbench中通过虚拟正交试验进行静力学分析,完成夹爪结构的优化。在协作机器人Baxter上进行抓取试验。结果表明:设计的柔性夹爪能够满足对日常用品抓取的需要,在抓取形状各异的物体时效果良好,具有较好的自适应性,能够实现无损抓取。

针对管道机器人难以检测打磨管内缺陷且通过性差的问题,设计一种自适应管道内壁检测打磨机器人,研究其在直管、弯管以及障碍管中的通过性能。提出管道机器人的结构方案,分析其行走驱动装置及作业装置特点;建立机器人的运动学模型,结合结构在管道内的受力,对机器人在不同管道内运动的受力状态、几何约束与运动特性进行分析;运用ADAMS仿真软件和整体化仿真方法,对机器人在管道中的通过性能进行仿真分析。结果表明:该机器人可以通过水平直管、弯管和内含10 mm高环形障碍的管道,但机身速度、压力和车轮的接触力存在一定波动;在通过弯管时,采用内外车轮差速、外扩变径机构,可降低内耗、增加贴合力。

为方便更换磨损的刀具或者在复杂地层中有效地脱困,设计一种基于自适应滑模控制的泥水盾构刀盘伸缩系统。该系统有若干个相同的伸缩缸,建立伸缩缸系统的数学模型。结合滑模控制和自适应鲁棒控制,设计非线性控制器。通过李雅普诺夫理论验证伸缩缸系统的稳定性。利用AMESim和Simulink联合仿真验证所提控制策略的有效性。结果表明:所设计的刀盘伸缩系统位置跟随精度较高,自适应性较好。

针对电液伺服系统存在非线性、参数时变等问题,设计了一种具有在线实时调节PID参数的自适应模糊PID智能方法,以实现对被控对象的位置追踪和准确定位。首先利用AMESim建立控制系统仿真模型,然后基于Lab VIEW设计自适应模糊PID控制器,对系统进行联合仿真,最后基于PCI-6221为硬件核心,结合DAQ技术对控制系统进行实验分析。仿真和实验结果表明,该方法比传统的PID控制方法具有更好的鲁棒性和自适应性,明显提高了系统的稳态精度和动态响应速度。

脉动式无级变速器传动原理新颖，性价比高。文中阐述了脉动式无级变速器的传动原理、并联式与星式布置的优缺点及国内外脉动式无级变速器的研究现状，分析脉动式无级变速器仍需解决的问题，提出了星式自适应脉动式无级变速器的设想。

针对泵控缸电液位置伺服系统的跟踪控制问题，提出了神经网络模型参考自适应控制方法。泵控缸电液位置伺服系统由于其自身特性以及外界干扰因素的影响存在严重的非线性，因此，很难采用传统的控制方法来控制。为此，首先利用GA—BP算法离线辨识伺服系统的神经网络模型，得到网络参数的初值，然后利用改进的BP算法在线对网络参数进行微调，以得到较为准确的网络预测输出，从而为在线神经网络控制提供较准确的梯度信息。仿真结果表明，该方法能保证系统具有较快的响应速度和较高的控制精度，并具有较好的自适应性和鲁棒性。