李楠
- 作品数：7 被引量：57H指数：4
- 供职机构：中国航天更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术农业科学更多>>
- 基于多目标遗传算法的水陆两栖可变形机器人结构参数设计方法被引量：35
- 2012年
- 水陆两栖可变形机器人是一种兼具变形能力与两栖环境适应能力的新型移动机器人。在其机构设计中,结构参数直接影响该机器人在任务环境中的各项机动性能。针对水陆两栖可变形机器人工作环境复杂性和任务多变性,提出一种基于多目标遗传算法的机器人结构参数设计方法,以得到该型机器人在两栖环境中的最优的综合性能。在水陆两栖可变形机器人陆地环境和水环境中运动学和动力学模型基础上,建立两栖环境中机器人的机动性能指标函数与结构参数的映射关系,并在此基础之上构建面向水陆两栖可变形机器人的结构参数设计的多目标优化问题。利用多目标遗传算法得到该多目标机构参数设计问题的Pareto最优解集,并且通过组合赋权方法确定各目标决策属性的权重,从Pareto最优解集中得到符合设计要求的水陆两栖可变形机器人的各项机构参数最优解,进而指导机器人最终结构参数设计。根据最终得到的结构参数研制出水陆两栖可变形机器人样机Amoeba-II,并在两栖环境下进行样机的各项性能试验,最终验证了基于多目标遗传算法的机器人结构参数设计方法的有效性以及在机器人设计中的适用性。
- 李楠王明辉马书根李斌王越超
- 关键词：多目标遗传算法结构参数
- 基于联合运动规划的可变形履带机器人在线翻越楼梯控制方法被引量：13
- 2012年
- 楼梯是室内环境中最典型的障碍物之一,其对执行废墟搜救任务的机器人的机动性能提出较高要求。针对机器人翻越楼梯过程中的攀爬能力和稳定性问题,提出一种基于实时状态预测的在线翻越楼梯控制方法,该方法不仅适用于常规机器人,同样适用于异构模块化可变形履带机器人。在对机器人翻越过程中的步态进行联合运动规划基础之上,利用传感器完成楼梯参数辨识,同时对机器人翻越楼梯的基本过程进行阶段划分,并进行运动学和准静态力学分析,针对翻越楼梯过程的各阶段建立模块联合运动协调准则、防止倾翻准则和防止干涉准则,实现机器人翻越楼梯运动的实时在线预测控制。基于可变形履带机器人Amoeba-II平台的翻越楼梯试验验证基于联合运动规划的在线翻越楼梯控制方法的有效性。
- 李楠王明辉马书根李斌王越超
- 关键词：在线控制
- 基于速度场简化的人群行为分析被引量：4
- 2012年
- 针对视频监控中人群异常行为难于被检测的问题，提出了一种基于速度场简化的人群行为分析方法。速度场简化方法利用拓扑简化和聚类算法对人群运动的速度场进行分析，提取出入群运动的宏观行为信息，之后利用这些信息检测人群中发生的各种异常事件。与其它方法相比，速度场简化方法具有不需要训练的优点，并且具有较好的鲁棒性。在买验中，利用速度场简化方法对人群整体行为异常、人群速度异常、人群间行为异常这三类事件进行了检测。实验结果表明，该方法的检测结果与真实情况十分接近。
- 李楠张志敏
- 关键词：视频监控拓扑分类聚类算法
- 船载式垂直植物工厂设计与应用
- 2024年
- 介绍了船载式植物工厂设计与应用,其完全使用人工光源封闭方式进行蔬菜栽培,使蔬菜生长不受外部自然条件制约,实现蔬菜周年连续生产。该植物工厂是一种适合海环境条件的垂直种植系统,解决了水平层流种植方式的环境适应性问题。使用紫外线、臭氧等方案对营养液进行综合处理,提高了营养液循环使用率,减少了淡水资源的消耗,降低了设备在海环境条件下的保障需求。该植物工厂的应用解决了船在航行中新鲜蔬菜的补给问题,同时也起到了对海上长期漂泊人员心理的一种疗愈功能。
- 李楠苌进宋作玮苏红翟豪余文元
- 关键词：植物工厂
- 非叠加型可变形两栖机器人水下推进方法被引量：3
- 2015年
- 受自然界中变形虫和生物蛇启发,将可变形和链式构型特性引入两栖机器人。通过运动特性、水环境适应性和可变形能力扩展等综合分析,设计了没有添加额外水下推进机构的非叠加型两栖机器人链式可变形构型。该机器人在陆地环境具有较高机动性外,还具有履带划水和仿生划水组合的复合推进方式。提出基于理想推进器的履带划水推进模型;针对仿生划水时运动学与流体力的耦合关系,提出基于拉格朗日方程的运动学-动力学联合运动模型,并建立了转向模型,完成仿生推进方式的水中机动性能分析。通过仿真分析了履刺高度和分布等机构参数以及幅值、频率等运动参数对水下推进性能的影响。利用基于链式可变形构型研制的机器人样机Amoeba-II进行了水环境试验,验证该构型在水下推进中的有效性,并对履带划水和仿生划水的推进效率、稳定性进行对比。
- 王明辉马书根李斌李楠李立
- 关键词：两栖机器人
- 针对可变形履带机器人的动态变形方法研究被引量：1
- 2012年
- 针对可变形履带机器人在常规变形过程中履带与地面产生的摩擦力会阻碍甚至终止变形过程的问题，提出了一种新颖的动态变形方法。在动态变形过程中，该方法可使运动模块的履带单元辅助运动以配合变形模块的转动，从而将阻碍变形的部分摩擦力转化为推进变形的动力。针对动态变形的动力学仿真分析表明，采用该动态变形方法，可以有效地减小机器人在变形过程中的阻力矩和能量损耗。同时，针对变形过程的能量损耗、阻力矩以及变形空间这些性能指标，采用多目标优化方法使机器人在动态变形过程中得到最佳的综合性能。该方法动态变形的有效性通过可变形履带机器人平台的实验得到了验证。
- 李楠马书根李斌王明辉王越超
- 关键词：可变形履带机器人能量损耗多目标优化
- 异构模块型可变形机器人狭窄空间转向性能研究被引量：4
- 2015年
- 围绕异构模块型可变形机器人在狭窄环境的通过性问题,在分析直线构型转向性能和狭窄环境安全通过范围的基础上,提出一种基于能量最优的狭窄环境下转向控制方法.首先在转向运动学和转向动力学模型基础上,构建了状态角度、驱动速度等控制参数与转弯半径等转向性能的关系;进而以能量消耗最小为目标、以安全转弯范围为约束条件,优化机器人直线构型转向下各运动参数的选择和调整.最终通过仿真分析验证了运动控制参数对转向性能的影响,并提出了不同转向方式、不同转向控制参数的特点和优势.
- 王明辉马书根李斌李楠
- 关键词：可变形机器人
