运动学约束下规划与跟踪算法的研究与改进

1

作者 笪晨 宋天麟 +1 位作者 王勇刚 卢亚平 《制造业自动化》 2024年第10期62-68,共7页

为了减少无人驾驶的计算时间与硬件资源的消耗,研究了路径规划与轨迹跟踪之间的关系,改进了快速扩展随机搜索树(RRT)与线性时变模型预测控制算法(LTV-MPC),基于运动学约束设计了一种规划与跟踪的控制算法。首先利用人工势场法(APF)根据... 为了减少无人驾驶的计算时间与硬件资源的消耗,研究了路径规划与轨迹跟踪之间的关系,改进了快速扩展随机搜索树(RRT)与线性时变模型预测控制算法(LTV-MPC),基于运动学约束设计了一种规划与跟踪的控制算法。首先利用人工势场法(APF)根据车辆、障碍物、初始点和终点之间的关系划分地图,同时生成引导域;然后联合车辆模型和地图信息设置采样点、生长步长,并对路径进行航迹优化得到最优的路径。针对路径进行速度标注,设计目标函数并添加条件约束、设置动态采样时间以改进LTV-MPC算法来跟踪轨迹。经仿真测试,在车辆平稳行驶的条件下,改进RRT算法较Dijkstra算法减少39.7%的规划时间,同时自适应MPC算法减少了27.2%的跟踪时间。 展开更多

关键词 路径规划 轨迹跟踪 线性时变模型预测控制 运动学

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仿生机器鱼系统设计研究 被引量：6

2

作者 宋天麟 黄烈岩 《机械制造与自动化》 2005年第5期82-83,87,共3页

介绍了鱼类推进理论及仿生机器鱼的系统设计研究,重点叙述了机器鱼系统设计中的机械结构设计、硬件电路设计和软件设计。

关键词 机器鱼 MCU 舵机

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蛇形机器人的研究与开发 被引量：4

3

作者 宋天麟 王立军 《机械制造与自动化》 2005年第6期120-121,共2页

阐述了蛇形机器人的运动原理及其开发;重点介绍了蛇形机器人系统设计中的机械结构、硬件电路和软件的设计。

关键词 蛇形机器人 舵机 开发

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γ-TiAl合金激光熔覆高温自润滑耐磨复合材料涂层研究 被引量：9

4

作者 刘秀波 刘元富 +3 位作者 穆俊世 宋天麟 周晓京 范莉 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期499-504,共6页

以NiCr-Cr3C2-40%CaF2(wt.%)复合合金粉末为原料,采用Nd:YAG激光熔覆技术,在γ-TiAl合金基体表面成功制备出了高温自润滑耐磨复合材料涂层,在复合粉体准备时,采用Ni-P化学镀包覆原始CaF2颗粒,以减少其在激光熔覆过程中的分解、蒸发和上... 以NiCr-Cr3C2-40%CaF2(wt.%)复合合金粉末为原料,采用Nd:YAG激光熔覆技术,在γ-TiAl合金基体表面成功制备出了高温自润滑耐磨复合材料涂层,在复合粉体准备时,采用Ni-P化学镀包覆原始CaF2颗粒,以减少其在激光熔覆过程中的分解、蒸发和上浮.采用XRD、SEM和EDS等手段对所制备复合材料涂层的显微组织进行了分析,并测试了TiAl合金及所制备的复合材料涂层的室温滑动磨损性能.结果表明:该复合材料涂层由初生发达树枝状TiC和次生块状Al4C3碳化物增强相以及细小弥散分布的CaF2润滑颗粒均匀分布在塑韧性良好的NiCrAlTi(γ)基体中,其平均显微硬度是基体TiAl合金的2倍以上.CaF2颗粒由于采用Ni-P化学镀包覆而大部分得以保留,并且增强了其与NiCrAlTi(γ)金属基体的相容性,使得该复合材料涂层具有良好的自润滑和耐磨效果. 展开更多

关键词 显微组织 激光熔覆 高温自润滑复合材料涂层 NI-P化学镀 Γ-TIAL合金

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K418合金和42CrMo钢激光焊焊缝的微观组织 被引量：4

5

作者 刘秀波 虞钢 +3 位作者 庞铭 宋天麟 范莉 周晓京 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期126-129,共4页

采用透射电镜及附带能谱(TEM-EDS)对K418高温合金涡轮盘和42CrMo合金钢转轴激光焊焊缝的微观组织进行了分析。结果表明:焊缝主要由树枝状非平衡凝固的FeCrNiC(γ)固溶体组成,此外,还有少量细小、弥散的Ni3Alγ′相、Laves颗粒和少量MC... 采用透射电镜及附带能谱(TEM-EDS)对K418高温合金涡轮盘和42CrMo合金钢转轴激光焊焊缝的微观组织进行了分析。结果表明:焊缝主要由树枝状非平衡凝固的FeCrNiC(γ)固溶体组成,此外,还有少量细小、弥散的Ni3Alγ′相、Laves颗粒和少量MC碳化物分布在树枝晶之间区域;根据热动力学原理对形成这一组织特征的原因进行了简要讨论。 展开更多

关键词 激光焊接 焊缝 微观组织 透射电镜

原文传递

传感器与虚拟仪器实验室建设与教学 被引量：18

6

作者 卢亚平 宋天麟 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2015年第8期101-103,146,共4页

为了适应学院工科类专业建设和发展的需要,贯彻国家学以致用的培养方针,满足社会应用型人才的社会需求,根据学院现有实验条件和学科建设的需要,组建一个涉及传感器技术、检测技术、虚拟仪器Labview技术为一体的新型虚拟传感器实验室。... 为了适应学院工科类专业建设和发展的需要,贯彻国家学以致用的培养方针,满足社会应用型人才的社会需求,根据学院现有实验条件和学科建设的需要,组建一个涉及传感器技术、检测技术、虚拟仪器Labview技术为一体的新型虚拟传感器实验室。该实验室建设既能完成课内教学项目,又能实现课外开放项目,使学生在实验实践教学过程中能够提高学习积极性和专业创新性。其中课内教学项目主要目标为提高实验实践教学质量、丰富实验实践教学和提高实验室利用率;课外开放项目主要能面向学生的兴趣小组项目、技能比赛项目、大学生创新项目、学生毕业论文和教师的科研。 展开更多

关键词 实验室建设 虚拟仪器 传感器 检测技术

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直线共轭齿轮泵的基本参数优化设计 被引量：11

7

作者 徐学忠 宋天麟 《机械传动》 CSCD 北大核心 2007年第4期69-71,共3页

讨论了直线共轭齿轮泵设计的基本参数和几何尺寸的计算公式。以流量脉动最小和单位体积排量最大为目标函数,以重合度、啮合角、齿廓重迭干涉等条件为约束函数,建立了优化设计数学模型。对两种齿数组合的齿轮泵进行了优化设计,所得结果... 讨论了直线共轭齿轮泵设计的基本参数和几何尺寸的计算公式。以流量脉动最小和单位体积排量最大为目标函数,以重合度、啮合角、齿廓重迭干涉等条件为约束函数,建立了优化设计数学模型。对两种齿数组合的齿轮泵进行了优化设计,所得结果能满足设计性能要求,且具有通用性。 展开更多

关键词 直线共轭 优化设计 齿轮泵 齿廓重迭

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直线共轭齿轮泵的流量特性分析与仿真 被引量：2

8

作者 徐学忠 宋天麟 《煤矿机械》 北大核心 2008年第7期47-49,共3页

用复数矢量法建立了直线共轭齿廓齿轮泵的齿廓曲线方程和啮合线方程,推导了泵的瞬时流量、排量和流量脉动率的理论计算公式,应用MATLAB/Simulink作出了瞬时流量的变化曲线,分析了影响流量脉动的因素。

关键词 直线共轭 流量 齿轮泵 流量脉动率

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应用型本科机电专业实践性教学环节研究 被引量：4

9

作者 卢亚平 宋天麟 《职业教育研究》 2012年第9期115-116,共2页

对机电一体化特色专业实践性教学环节的建设与改革存在的问题,本文进行了深刻的分析与总结,尤其是对实验室建设、课程建设、教材建设、师资队伍建设等方面作了重点探讨。

关键词 应用型本科 机电专业 实践性教学环节 能力培养

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基于工程模型的稳健设计及其应用 被引量：1

10

作者 刘和剑 宋天麟 范莉 《机械设计》 CSCD 北大核心 2006年第1期58-62,共5页

分析了常用稳健设计方法的优缺点,提出了解决其缺点的一般方法,总结了基于工程模型稳健设计法的一般设计过程,并通过实例说明了基于工程模型稳健设计的设计过程,得出了符合工程实践的稳健设计解。

关键词 工程模型 稳健设计 液压缸

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仿生蛇形机器人的设计及研究 被引量：7

11

作者 卢亚平 宋天麟 《微型机与应用》 2013年第18期70-72,76,共4页

对蛇的身体结构和运动形态进行了分析,掌握了蛇的运动模型,分析了蛇在蜿蜒运动过程中的受力情况。通过对蛇行运动的研究,结合结构设计、控制系统设计等,设计一条13关节的仿生机器蛇,实现蜿蜒前进、转弯、蜷缩、抬头等动作。并对仿生蛇... 对蛇的身体结构和运动形态进行了分析,掌握了蛇的运动模型,分析了蛇在蜿蜒运动过程中的受力情况。通过对蛇行运动的研究,结合结构设计、控制系统设计等,设计一条13关节的仿生机器蛇,实现蜿蜒前进、转弯、蜷缩、抬头等动作。并对仿生蛇的设计提出一些看法,结合实际,对其未来发展提出建议。 展开更多

关键词 蛇形机器人 结构设计 蜿蜒运动

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直线共轭齿廓齿轮副的滑动系数研究 被引量：5

12

作者 徐学忠 宋天麟 《淮阴师范学院学报（自然科学版）》 CAS 2007年第3期225-228,共4页

以复数矢量法建立了直线共轭齿廓的啮合线方程.导出了齿廓啮合点的速度方程和相对滑动系数的计算式.以实例作出了运动速度和相对滑动系数的变化曲线,分析了影响滑动系数的各种因素.

关键词 直线共轭 滑动系数 运动分析 齿轮

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具有环境检测的智能窗帘设计 被引量：2

13

作者 卢亚平 宋天麟 《电气自动化》 2015年第3期92-94,114,共4页

随着社会物质条件的不断改善,人们早已不单单要求拥有一个简洁的物理空间,而更为关注居家环境的安全、方便与舒适。以单片机作为控制核心,通过I/O口控制继电器实现窗帘的开合。同时配有PM2.5检测、环境温湿度检测、环境空气质量检测等... 随着社会物质条件的不断改善,人们早已不单单要求拥有一个简洁的物理空间,而更为关注居家环境的安全、方便与舒适。以单片机作为控制核心,通过I/O口控制继电器实现窗帘的开合。同时配有PM2.5检测、环境温湿度检测、环境空气质量检测等功能。并使用了触摸屏技术代替了传统的按键。使得更贴合人们的操作习惯。在机械结构设计方案基础上,详细分析了硬件电路的设计及软件程序。整个系统结构简单,成本低廉,安全可靠。 展开更多

关键词 自动窗帘 单片机 环境检测 空气质量 PM2.5 触摸屏

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基于舵机控制的仿生鱼设计 被引量：3

14

作者 卢亚平 宋天麟 《微型机与应用》 2011年第14期72-74,共3页

为实现仿生机器鱼的设计,分析鱼类游动的特点,基于舵机的工作原理,提出了自主避障的仿生鱼设计方案。根据鱼类推进理论,对仿生鱼进行了机械结构设计、软件设计。

关键词 仿生机器鱼 舵机 自主避障

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基于微舵机控制的仿生鱼设计与实验分析 被引量：2

15

作者 卢亚平 宋天麟 章月婷 《微型机与应用》 2017年第1期76-78,82,共4页

设计了微舵机控制的仿生鱼,结合鱼胸鳍和鱼尾鳍的配合动作,完成一系列的游弋动作。其中根据鱼类"波动推进理论"的游动机理,实现仿生鱼的前进、转弯运动;根据鱼类"胸鳍法理论"实现上浮、下潜运动;提出加减速游动方案... 设计了微舵机控制的仿生鱼,结合鱼胸鳍和鱼尾鳍的配合动作,完成一系列的游弋动作。其中根据鱼类"波动推进理论"的游动机理,实现仿生鱼的前进、转弯运动;根据鱼类"胸鳍法理论"实现上浮、下潜运动;提出加减速游动方案,通过修改X值的方法,实现仿生鱼的加减速游。组装并进行水上模拟实验和水下实际实验,调试仿生鱼的各动作协调性,分析仿生鱼在水中的静态平衡和动态平衡问题。 展开更多

关键词 微舵机 仿生鱼 波动推进理论 胸鳍法

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基于MCU控制的智能插座设计 被引量：2

16

作者 卢亚平 宋天麟 李颂翔 《微型机与应用》 2013年第23期68-70,共3页

智能插座主要以STC单片机为处理器,集合键盘电路、显示电路、过载保护电路、电压检测电路和系统软件设计等模块,实现插座过载保护和自动开断电源等功能,节约能源且控制精确可靠。解决了手动插拔电源的困扰,提高了用电安全。

关键词 智能插座 MCU 过载保护

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项目式教学法在数控机床课程实验中的应用 被引量：1

17

作者 李东亚 宋天麟 《科技信息》 2013年第5期167-167,170,共2页

对于工科类专业,尤其机械专业中的数控机床课程实验的开设,使学生在实践能力和创新设计方面有了较为全面的提高。随着现代制造技术的发展,为适用社会发展的需要,项目式教学法的引入使学生在实践能力和创新设计方面有了较为全面的提高,... 对于工科类专业,尤其机械专业中的数控机床课程实验的开设,使学生在实践能力和创新设计方面有了较为全面的提高。随着现代制造技术的发展,为适用社会发展的需要,项目式教学法的引入使学生在实践能力和创新设计方面有了较为全面的提高,使得具有创新意识的复合型人才的培养得到了实现。 展开更多

关键词 课程实验 项目式教学法 复合型人才

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基于ROBO PRO软件的三自由度机械手圆弧轨迹的研究 被引量：1

18

作者 李东亚 宋天麟 《机电信息》 2011年第21期144-145,共2页

利用慧鱼模型构建了三自由度机械手的机械模型,并通过ROBO PRO软件对其进行精确的位置控制,讨论了其在任意圆弧轨迹下的2种移动方式,为三自由度机械手的实际控制提供了技术依据,为工业生产中三自由度机械手的设计提供了模型参考。

关键词 慧鱼模型 精确控制 圆弧轨迹

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基于Serpenoid曲线的多关节仿生机器人设计与实验测试

19

作者 卢亚平 宋天麟 王日禾 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第10期130-135,253,共7页

根据生物蛇骨架模型,利用Solidworks软件三维建模,设计包括头部、身部和尾部关节3部分的仿生蛇关节结构;进行冯米斯应力(Von Mises)分析,判断身部关节应力分布情况;进行Sim运动仿真,分析Serpenoid曲线中α、β参数对机器人运动的影响。... 根据生物蛇骨架模型,利用Solidworks软件三维建模,设计包括头部、身部和尾部关节3部分的仿生蛇关节结构;进行冯米斯应力(Von Mises)分析,判断身部关节应力分布情况;进行Sim运动仿真,分析Serpenoid曲线中α、β参数对机器人运动的影响。采用3D打印技术制作实物样机,对样机模型A、B进行运动步态实验,分析蜿蜒运动时摩擦机理对步态效率的影响,使其完好地展示蜿蜒运动形态以及转弯、蜷缩和潜伏等动作。通过结构设计、运动仿真、加工制作,进行运动步态分析与调整,使设计外形符合自然界蛇的体骨结构、运动姿态完全近似蛇类运动形态。 展开更多

关键词 Serpenoid曲线 蜿蜒运动 步态效率

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物理气相沉积在镁合金表面防护领域的研究现状 被引量：7

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作者 沈阳 刘海青 +4 位作者 成明 宋天麟 杨涵 李东亚 吴一帆 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期102-106,共5页

镁合金表面耐腐蚀性能、耐磨性能较差,物理气相沉积(PVD)镀膜技术是一种提高镁合金表面性能的有效方法。总结了PVD镀膜防腐蚀层和耐磨层的特性,分析了涂层耐腐蚀耐磨的机理和存在的不足。综述了镁合金表面PVD膜层的研究进展,阐述了物理... 镁合金表面耐腐蚀性能、耐磨性能较差,物理气相沉积(PVD)镀膜技术是一种提高镁合金表面性能的有效方法。总结了PVD镀膜防腐蚀层和耐磨层的特性,分析了涂层耐腐蚀耐磨的机理和存在的不足。综述了镁合金表面PVD膜层的研究进展,阐述了物理气相沉积技术对镁合金的表面改性的应用现状,并对该技术在镁合金上的发展进行了概括,指出了目前PVD技术在镁合金表面防护领域的新前景,为今后PVD技术对镁合金表面防护的研究与发展提供了相关参考。 展开更多

关键词 镁合金 物理气相沉积 防护膜层 耐腐蚀 耐磨损

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