通过对蠕虫躯体结构及爬行机理的分析,提出了一种蠕动爬行机器人的总体方案。该机器人利用滚动摩阻小于滑动摩擦的原理,采用弹性储能和单向轮反向制动实现蠕动爬行、转向和抬头等。首先设计了控制体节、伸缩体节和单向轮系,然后对重要零部件进行了选择及分析计算,制造了实验样机,最后通过实验验证了蠕动爬行机器人总体方案的正确性和可行性。

利用河道疏浚底泥制备泡沫混凝土,研究了石灰、粉煤灰和微硅粉部分代替水泥,以及外掺偏硅酸钠、水玻璃和生物炭对所制备的底泥基泡沫混凝土抗压强度、导热系数和吸水耐水性能的影响。结果表明,微硅粉的加入优化了孔隙分布,可诱发火山灰反应,改善底泥基泡沫混凝土的综合性能;外掺2%的大麦草生物炭(500℃)可使底泥基泡沫混凝土的抗压强度提高14.2%,导热系数降低4.78%;添加石灰、粉煤灰和偏硅酸钠降低了泡沫混凝土的综合性能;水玻璃对泡沫混凝土的性能影响不大。

研究了纤维素絮凝剂、多聚糖絮凝剂在单掺和复掺情况下对水泥砂浆抗压强度的影响,并采用X-射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱分析(FTIR)、扫描电镜(SEM)对试样进行了微观分析。结果表明:两种絮凝剂单掺会降低砂浆的早期强度,但能够提升后期的抗压强度,而两种絮凝剂复掺会降低早期和后期的抗压强度。

通过对混凝土试件外观形貌、质量、强度和矿物成分的演变规律分析,研究了污水浸泡环境下微生物对混凝土性能的影响。研究结果表明:当180 d时,对照组外观形貌破坏较试验组更加严重,质量损失率对照组大于试验组,但抗压强度两组相近;造成对照组腐蚀的原因是酸与硫酸钠晶体膨胀的共同作用,而导致试验组腐蚀破坏的原因是钙矾石和石膏的双重膨胀破坏。

为提高液压支架试验台同步控制系统的同步控制性能,提出一种基于模糊理论和滑模控制的自适应滑模控制方法,对液压支架试验台的主从同步控制性能进行研究。分析液压支架试验台同步控制系统工作原理和理论模型;在AMESim-MATLAB环境下建立仿真模型,并对比分析采用模糊PID和自适应滑模控制的系统的同步动态性能。结果表明:采用自适应滑模控制的液压支架试验台同步控制系统的伺服跟踪能力和稳态性能比模糊PID控制的系统更好,验证了自适应滑模控制在液压支架试验台同步控制系统中应用的可行性。

为提高串联6自由度机器人的绝对定位精度,针对几何参数误差补偿后的工业机器人关节刚度参数展开研究。首先,基于虚拟关节模型建立了工业机器人一维关节刚度误差模型。其次,为提高关节刚度参数的辨识精度与效率,利用BP神经网络对刚度误差模型进行拟合,以优化遗传算法的初始种群适应度。最后,利用激光跟踪仪AT930和ER10L-C10机器人进行实验,验证以上误差模型与关节刚度参数辨识算法。实验结果表明,经过关节刚度误差补偿后,机器人的平均距离误差与最大距离误差分别为0.2485mm与0.3332mm。相比于补偿前的距离误差,机器人定位精度提高了33.7%。因此,通过改进遗传算法辨识得到的机器人关节刚度参数能够有效地提高机器人定位精度。

自模糊控制理论不依赖对象精确模型 能够对非线性时变复杂控制系统进行有效的控制 在电液压自动控制领域得到广泛应用 但是其智能水平、适应能力和稳定控制精度有待提高.针对智能模糊控制在电液压自动控制系统方面的优势 从模糊推理机制出发 提出将最优控制思想引入到模糊推理过程中的智能模糊控制系统 即将模糊控制推理与最优控制理论相结合 构建新的模糊推理方案 提高其对对象参数变化的敏感性.对该系统进行仿真并实验 结果表明： 相比常规的模糊控制方案 所提出的最优模糊控制方案可实现控制系统更快的响应速度、精确的位置跟踪 同时对系统参数变化具有响应时间短、控制精度高的特点 应用在吊车控制系统上具有较高的控制精度.此外 该控制设计方案结构较为简单 易于工程实现.