针对当前在嵌入式平台上的三维重建实时性和点云配准精度下降的问题,提出了一种简单的位姿估计方法并在此基础上实现了基于视觉的三维重建。将差动式驱动的移动机器人运动简化为在同一时刻只有水平转动或者同一时刻只有直线平移。对分解后的两种运动形式采用不同的简化算法,在降低计算量的同时保证模型精度。通过基于标准数据集的离线实验和基于真实环境的机器人在线实现结果表明,提出的方法能够满足室内环境重建的精度和实时性。

提出的一种STEDF的可视图建模方法,可有效的提高环境模型建模效率,并且使移动机器人在路径规划的算法更加高效。在环境模型中通过删减融合一些不必要障碍物的手段,利用机器人所在的起始点、目标点和障碍物之间的关系,在不对路径规划的结果有影响的情况下建立一种极大程度下减少可视边的可视图。该方法在前期的环境建模中由于可视边是移动机器人的路径的原因,所以节约了很多环境建模的时间。根据有效的仿真结果可知,这里的方法极大程度的使路径规划算法的速率在原来的基础上取得了非常大的进步。

针对叶片式摆动液压缸的泄漏问题,设计一种门型密封结构,该结构具有“自密封”优点,能够根据工作压力的变化调节密封压力,对密封面进行自适应密封。基于有限元分析方法,在ANSYS中建立门形密封结构的接触模型,研究预压缩量、工作压力对接触面压力和油膜厚度的影响。结果表明：当门形密封结构的预压缩量在0~2 mm,工作压力在0-3 MPa范围内时,密封面的接触应力分别同预压缩量和工作压力呈线性关系,反映自密封功能非常理想;同时密封面油膜分布呈楔形分布,具有良好的承载能力和润滑性,减少了密封面的摩擦力,提高了叶片式摆动液压缸缸的运动效率和稳定性。

改良新型旋转液压伺服关节，设计了基于此关节的回转及摆动模块，为了便于分析，由这两种模块组成六自由度旋转液压伺服机器人构型，并针对六自由度旋转液压伺服机器人多种构型正逆运动学统一求解难，利用局部指数积方法和遗传算法相结合建立六自由度旋转液压伺服机器人多种构型正逆运动学统一求解方法，绘出适应度函数、最优末端位置和姿态差函数曲线图，并列出数据和表格，证明此种方法对六自由度旋转液压伺服机器人多种构型正逆运动学统一求解具有可行性，同时能为其他可重构模块化机器人提供借鉴。