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一種具有環(huán)境適應性的足式機器人穩(wěn)定性控制方法及系統(tǒng)，該控制方法通過利用上一觸地過程相關(guān)參數(shù)信息與期望達到的控制目標進行比較，對飛行相水平運動速度和系統(tǒng)總能量實行反饋控制，預測控制觸地角度并進行系統(tǒng)能量補償控制，最終實現(xiàn)足式機器人 SLIP 等效模型在不同地面環(huán)境下的期望穩(wěn)定周期運動。系統(tǒng)包括系統(tǒng)狀態(tài)檢測模塊和穩(wěn)定控制模塊。本發(fā)明不需要建立具體的機器人動力學模型，不需要計算精確的不動點觸地角度，通過反饋控制實現(xiàn)控制收斂，控制方法簡單，計算迅速，很好的解決了現(xiàn)有方法控制實時性不足、適應性不夠等問題。且具有較好的未知環(huán)境適應性，為足式機器人穩(wěn)定性控制提供了一種較好的解決方案。

本項目創(chuàng)新研發(fā)了適用于室內(nèi)外環(huán)境的大部件高精度裝配自動對接移動機器人，相較于傳統(tǒng)的裝配對接系統(tǒng)，具有承載能力大，對接精度、效率高，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可重構(gòu)性好等特點，可完全替代傳統(tǒng)由人力完成大部件裝配對接過程。可廣泛應用于火箭艙段裝配生產(chǎn)、飛機武器掛載等場合，對于促進航空航天工業(yè)的發(fā)展具有重要作用。技術(shù)特征（1）自動對接機構(gòu)采用視覺伺服技術(shù)，將雙目相機、激光位移傳感器和力傳感器等多傳感器數(shù)據(jù)融合，以六自由度并聯(lián)機構(gòu)作為運動執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)大部件高精度自動對接，負載達到1-50T，滿載移動速度≤6m/min，滿載額定滾轉(zhuǎn)速度≤10°/min，調(diào)姿最小分辨率達到0.01mm；（2）運行穩(wěn)定性好、環(huán)境適應能力強。移動機器人采用衛(wèi)星導航與慣性導航的組合導航技術(shù)，使用4G信號進行網(wǎng)絡差分定位，可以達到厘米級定位精度。應用范圍:大部件高精度裝配自動對接移動機器人不僅應用于航空航天領(lǐng)域的飛機裝配大部件自動裝配對接、戰(zhàn)機武器輔助掛載、火箭和航天器艙段自動裝配對接等，還可廣泛應用于工程機械、能源、海工裝備、軌道交通等領(lǐng)域大型型設(shè)備總裝、焊接等作業(yè)環(huán)境。對提升大型部件裝配的效率，節(jié)省裝配時間，節(jié)約裝備生產(chǎn)成本，具有較高的戰(zhàn)略價值及經(jīng)濟前景。項目負責人簡介：樓佩煌教授，長期從事現(xiàn)代集成制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)，智能裝備技術(shù)，物流自動化裝備技術(shù)，工業(yè)機器人技術(shù)等研究與開發(fā)工作。作為項目負責人和主要研究人員先后完成了國家“862”高科技計劃項目、國家自然基金項目、部省聯(lián)合重大科技攻關(guān)項目、國防預研項目30多項。圖1 大部件高精度裝配自動對接移動機器人樣機

本發(fā)明公開了一種摩擦輪行進式的帶自鎖功能的全方向可轉(zhuǎn)彎攀爬機器人，包括上部分機架(11)、下部分機架(12)、上下部分連接柱(13)、上夾緊驅(qū)動單元、下夾緊驅(qū)動單元以及后夾緊機構(gòu)，所述上部分機架(11)與下部分機架(12)通過上下部分連接柱(13)連接固定在一起，所述夾緊驅(qū)動單元的個數(shù)為兩個，分別為上夾緊驅(qū)動單元和下夾緊驅(qū)動單元，所述上夾緊驅(qū)動單元設(shè)置于上部分機架(11)上，而所述下夾緊驅(qū)動單元設(shè)置于下部分機架(12)上；本發(fā)明機械人不限于攀爬固定方向的柱子，具有拐彎功能，能適應變化橫截面積大小的柱

本實用新型涉及一種環(huán)抱式水下鋼結(jié)構(gòu)管道外表面海生物清理機器人，該機器人包括機器人行走單元以及設(shè)置在機器人行走單元上的移動式清理單元，機器人行走單元包括相互平行設(shè)置的上弧形固定板、下弧形固定板以及分別設(shè)置在上弧形固定板與下弧形固定板之間的懸磁吸附組件、行走驅(qū)動機構(gòu)及抬升機構(gòu)，移動式清理單元包括設(shè)置在上弧形固定板上的弧形固定支架、設(shè)置在弧形固定支架上的弧形齒條以及沿周向移動設(shè)置在弧形固定支架上并與弧形齒條相嚙合的空化水噴射機構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用空化水射流的方式對水下鋼結(jié)構(gòu)管道外表面的海生物進行清理，清理效率高，清理成本低，工作穩(wěn)定，便于拆裝，安全性好，應用范圍廣。

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一、技術(shù)參數(shù)要求： 1、輸入電源：單相三線AC220V ±10%  50Hz 2、工作環(huán)境：環(huán)境溫度范圍為-5℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃）海拔＜4000m 3、裝置容量：＜1.5kVA 4、設(shè)備外型尺寸：376cm×180cm×150cm 5、單站工作臺尺寸：860mm×470mm×1500mm 二、系統(tǒng)組成要求： （一）上料檢測單元 由料斗、回轉(zhuǎn)臺、貨臺、螺旋導料機構(gòu)、直流減速電機（10W/24V  5r/m）、光電開關(guān)、電氣安裝板等組成。主要完成將工件從回傳上料臺依次送到搬運工位。 （二）搬運站 由機械手、橫臂、回轉(zhuǎn)臺、機械手爪、旋轉(zhuǎn)氣缸等組成，主要完成對工件的搬運。 （三）加工單元 由旋轉(zhuǎn)工作臺、平面推力軸承、直流減速電機（10W/24V  5r/m）、刀具庫（3種刀具）、升降式加工系統(tǒng)、加工組件、檢測組件、光電傳感器、轉(zhuǎn)臺到位傳感器、步進電機、步進電機驅(qū)動器、電氣掛板等組成。主要完成物料加工和深度的檢測。工件在旋轉(zhuǎn)平臺上被檢測及加工。旋轉(zhuǎn)平臺由直流電機驅(qū)動。平臺的定位由繼電器回路完成，通過電感式傳感器檢測平臺的位置。工件在平臺并行完成檢測及鉆孔的加工。在進行鉆孔加工時，夾緊執(zhí)行件夾緊工件。加工完的工件，通過電氣分支送到下一個工作站。 （四）搬運單元 由機械手、直線移動機構(gòu)、無桿氣缸、薄型氣缸、單桿氣缸、平行氣夾、工業(yè)導軌、電氣安裝板等組成，主要完成對工件的提取及搬運。提取裝置上的氣爪手將工件從前一站提起，并將工件根據(jù)前站的工件信息結(jié)果傳送到下一單元。本工作單元可以與其他工作單元組合并定義其他的分類標準，工件可以被直接傳輸?shù)较乱粋€工作單元。 （五）傳送帶站 由輸送帶、檢測機構(gòu)、推料氣缸、分揀料槽、交流電動機、變頻器、同步帶輪、光電傳感器、色標傳感器等組成，主要完成對工件的輸送及分揀。 （六）安裝站 由料筒、換料機構(gòu)、推料機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)氣缸、真空吸盤、搖臂、電氣安裝板等組成，主要完成對兩種不同工件的上料及安裝。為系統(tǒng)逐一提供兩色小工件。供料過程中，由雙作用氣缸從料倉中逐一推出小工件，接著，轉(zhuǎn)換模塊上的真空吸盤將工件吸起，轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)臂在旋轉(zhuǎn)缸的驅(qū)動下將工件移動至下一個工作單元的傳輸位置。 （七）機器人安裝單元 由機器人、控制器、氣爪等組成，主要完成對工件的搬運，裝配。 （八）分類單元 由步進電機、步進電機驅(qū)動器、滾株絲桿、立體庫、推料氣缸、電感傳感器、電磁閥、電氣安裝板等組成。主要完成對成品工件分類存儲。 （九）主控單元： 主要完成監(jiān)視各分站的工作狀態(tài)并協(xié)調(diào)各站運行，完成工業(yè)控制網(wǎng)絡的集成。總線結(jié)構(gòu)采用工業(yè)以太網(wǎng)通信，使各站之間的控制信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r相互交換。 （十）MCGS工業(yè)組態(tài)監(jiān)控軟件： 當8個單元全部進入聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)時，管理員能夠通過組態(tài)監(jiān)控機中各種組態(tài)按鈕方便的控制整個系統(tǒng)的運行、停止等。每個單元的工作狀態(tài)以及工件的材質(zhì)、顏色等在監(jiān)控畫面上也能夠清楚的看到。  

國內(nèi)外大科學工程研究中如激光聚變，空間光學，天文望遠鏡等，都對大口徑光學元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內(nèi)大口徑光學加工制造能力還遠落后于美國，歐洲等國家。隨著國內(nèi)對大口徑光學元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術(shù)已成為制約其發(fā)展和亟待解決的關(guān)鍵問題。利用智能化自動化技術(shù)生產(chǎn)取代傳統(tǒng)手工低效率研磨已經(jīng)成為必然趨勢。為適應大口徑光學元件的加工，結(jié)合現(xiàn)有成熟工業(yè)機器人技術(shù)條件，先進制造裝備及控制實驗室開展了多工具柔性磨拋復合加工技術(shù)的研究，利用工業(yè)機器人模擬手工研磨鏡面加工技術(shù)，通過在末端關(guān)節(jié)安裝的專門研發(fā)磨拋工具頭對各型大口徑平面及曲面類光學元件進行高效率研磨加工，還能根據(jù)光學元件面形檢測得出的誤差結(jié)果，專門開發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件能智能化地在光學表面相應的區(qū)域自動選擇修正工具，并自動通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數(shù)，并生成高精度光學表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學元件過程中產(chǎn)生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術(shù)不僅能大大提高大口徑光學元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數(shù)控機床加工相比還能有效降低企業(yè)設(shè)備采購與維護成本。 應用領(lǐng)域： 核聚變、空間光學、天文光學望遠鏡、光學鏡頭等涉及光學元件制造行業(yè) 技術(shù)指標： ？ 實現(xiàn)直徑1米的大口徑光學元件磨拋加工； ？ 直徑500mm的平面反射鏡有效口徑范圍面形精度達到PV=0.387λ、rms=0.063λ。

國內(nèi)外大科學工程研究中如激光聚變，空間光學，天文望遠鏡等，都對大口徑光學元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內(nèi)大口徑光學加工制造能力還遠落后于美國，歐洲等國家。隨著國內(nèi)對大口徑光學元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術(shù)已成為制約其發(fā)展和亟待解決的關(guān)鍵問題。利用智能化自動化技術(shù)生產(chǎn)取代傳統(tǒng)手工低效率研磨已經(jīng)成為必然趨勢。為適應大口徑光學元件的加工，結(jié)合現(xiàn)有成熟工業(yè)機器人技術(shù)條件，先進制造裝備及控制實驗室開展了多工具柔性磨拋復合加工技術(shù)的研究，利用工業(yè)機器人模擬手工研磨鏡面加工技術(shù)，通過在末端關(guān)節(jié)安裝的專門研發(fā)磨拋工具頭對各型大口徑平面及曲面類光學元件進行高效率研磨加工，還能根據(jù)光學元件面形檢測得出的誤差結(jié)果，專門開發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件能智能化地在光學表面相應的區(qū)域自動選擇修正工具，并自動通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數(shù)，并生成高精度光學表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學元件過程中產(chǎn)生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術(shù)不僅能大大提高大口徑光學元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數(shù)