摘要 - 从演示中学习(LFD)已成为一种有希望的方法,使机器人可以直接从人类示范中获取复杂的任务。但是,涉及自由形式3D表面上表面相互作用的任务在建模和执行中带来了独特的挑战,尤其是在演示和机器人执行之间存在几何变化时。本文提出了一个称为概率表面相互作用原始原始原始词(Prosip)的新型框架,该框架从系统地结合了表面路径和局部表面效果。仪器工具允许无缝记录和执行人类示范。通过设计,prosips独立于时间,不变到刚体的位移,并使用带有笛卡尔控制器的任何机器人平台。该框架用于浴室水槽的边缘清洁任务。证明了对各种对象几何形状和显着扭曲对象的概括能力。模拟和具有9度自由机器人平台的实验设置证实了绩效。
由于刚体动力学、气动力和控制映射项中的非线性以及欠驱动,固定翼飞机模型的控制设计可能具有挑战性。未建模动力学或参数不确定性的存在会使问题更具挑战性。本文研究固定翼飞机的纵向动力学控制,该飞机悬挂或悬挂的有效载荷就像一个附加的钟摆。此类系统出现在涉及无人机 (UAV) 收集和运送有效载荷的应用中,其中长距离飞行要求可能需要使用固定翼飞机。推导了耦合飞机有效载荷系统的动力学,并利用基于 Lyapunov 的控制设计和奇异摄动理论的工具开发了非线性控制器。控制器能够跟踪和转换预先规划或动态生成的飞行轨迹。分析与仿真结果表明,该控制器能够实现精确的飞行路径跟踪,并对载荷参数进行数值研究,以确定系统在保持飞行稳定性的前提下,实现载荷运输的能力。
应用力学和数据分析(AMDA)组的研究集中在基于非线性物理学的模型与数据的无缝集成。我们的重点是系统(结构),组件及其元素的非线性动力学建模,例如见图1。特殊兴趣是向机器人技术和高科技机器中的刚体和软体动力学支付的,以及在不确定性和未知接口的存在下的系统/结构动力学(触点),请参见图。2。这些模型随着设计参数的变化而增强,目的是针对机械安全系统/机器的最佳设计。为了预测机械成分的老化,我们着重于宏观,中,微结构水平上发生的损伤机制的建模和实验研究,请参见图1和图4。由于这些基本上是由于无法完全控制制造过程而发生的变化的特征,因此我们以不确定性增强的非线性机械模型扩展了动力学模型。重点是复合材料,例如热塑性复合材料和混凝土。开发的描述还包括缺乏有关材料/机器状态或边界/激发条件的专家知识。接下来,在我们的小组中,我们还拥有有关声学的主动噪声控制和建模的专业知识,请参见图3。
物理课程 PHYS 140 普通地球科学 本课程是针对非科学专业的学生介绍地球及其环境的入门课程。主题包括物理和历史地质学、气象学、海洋学、地球和太阳系。先决条件:无。 PHYS 131 普通物理科学 普通物理科学是针对非科学专业的学生介绍物理、化学、地质学、天文学和气象学等物理科学的综合基础课程。先决条件:无。 PHYS 111L 普通物理科学实验室。在此实验室中,学生将进行物理、化学和地质学的入门级实验。 PHYS 231 普通物理学 I 本课程涵盖物理学基础知识,包括力学、波和热。先决条件:MATH 140。PHYS 211L 普通物理 I 实验室 学生进行物理基础实验,包括力学、波和热物理。共同要求:PHYS 231。PHYS 232 普通物理 II 普通物理 I 的延续。课程涵盖电、磁、光和现代物理概论。先决条件:PHYS 231。PHYS 212 普通物理 II 实验室 学生进行电、磁和光实验。共同要求:PHYS 232。PHYS 233 物理学原理 I(服务学习课程)这是一门基于微积分的力学、波动和热物理原理简介。先决条件:MATH 143。PHYS 213 物理学原理 I 实验室 学生进行力学、波和热物理实验。共同要求:PHYS 233。PHYS 234 物理学原理 II(服务学习课程) 物理学原理的延续,涵盖的主题包括电和磁、光和光学。先决条件:PHYS 233。PHYS 214 物理学原理 II 实验室 学生进行电、磁、光和光学实验。共同要求:PHYS 234。PHYS 331 静力学本课程涵盖静力学原理,包括矢量微积分、分布力、刚体平衡、桁架、框架、梁和各种类型的虚构。先决条件:MATH 143;共同要求:PHYS 243。PHYS 332 动力学 本课程涵盖动力学原理,包括粒子动力学、功和能量、谐波运动、粒子系统、移动坐标系和刚体运动。先决条件:MATH 143;共同要求:PHYS 233。
牛顿运动定律,牛顿力学的缺点。拉格朗日力学:约束、广义坐标、虚功原理、达朗贝尔原理、保守和非保守系统的拉格朗日运动方程、达朗贝尔原理的拉格朗日方程、拉格朗日公式的应用。汉密尔顿力学:广义动量和循环坐标、汉密尔顿原理和拉格朗日方程、汉密尔顿运动方程、汉密尔顿公式的应用、鲁斯公式。中心力:两体中心力问题、轨道微分方程、开普勒定律、维里定理、中心力场中的散射、卢瑟福散射。变分原理和最小作用原理。正则变换。泊松和拉格朗日括号、刘维尔定理、相空间动力学、稳定性分析。汉密尔顿-雅可比方程和向量子力学的过渡。耦合振子。刚体动力学。非惯性坐标系。对称性、不变性和诺特定理。狭义相对论和相对论力学基础。四矢量公式。电动力学协变公式基础。
本论文旨在开发一种基于具有六个自由度的飞翼非线性模型的逼真模拟器,目的是将其用作研究不同环境中的飞机的工具,以及用于任务规划和稳定性控制设计,为 HABAIR 项目提供进一步的概念验证。此类工具可用于验证飞机设计,最大限度地减少物理实施中的反复试验过程。这种类型的飞机在过去几年中越来越受欢迎,可以进行具有成本效益的测绘、监控和监视。为了保证模拟器的真实性,大气、空气动力学和推进模型与刚体运动的牛顿-欧拉方程和运动学方程相结合。飞翼飞行包线是根据高度和空速确定的。开发了修剪和线性化函数作为实现和分析非线性模型的线性化版本的方法。线性化后的纵向和横向模型允许应用经典分析工具来评估整个飞行包线内的系统动力学。通过比较非线性和线性化模型的响应来验证修剪和线性化功能。最后,介绍了模拟器的实现,以及对飞机模型的机动性、动力学、可控性的研究,确保了使用的可行性
灰尘会通过多种方式损坏硬件。第一种是灰尘进入刚体机构元件之间的间隙。由于风化层的特性(将在下一节中进一步描述),这种侵入会增加运动副的摩擦,在某些情况下,甚至会完全堵塞它们。传统的方法是将接头密封起来,使其与尘土环境隔绝。然而,正如阿波罗的经验所表明的那样,月球尘埃的磨蚀特性往往会破坏密封 [1]。这意味着传统的密封件容易损坏,并且可能只是推迟了受保护的运动副中不可避免的摩擦增加。灰尘磨损也会对预期保持光滑的表面产生负面影响,例如宇航服的护目镜、太阳能电池板、热涂层、传感器表面等 [4]。热表面会因灰尘而退化,不仅是通过磨损,还通过灰尘堆积,因为它会改变热发射率和/或有效暴露表面 [2]。最后,导电元件可能因累积电荷的破坏性介电放电而受到严重损坏,包括敏感的微电子元件。正如所证明的,与灰尘有关的损坏机制差别很大,因此需要针对灰尘缓解挑战的定制解决方案。
ME 201 动力学 (3-0-3) 粒子直线和曲线运动的运动学。粒子和粒子系统的动力学。刚体的旋转和平面运动的运动学。功和能量关系。冲量和动量原理。平面运动中的刚体动力学。先决条件:CE 201。ME 203 热力学 I (3-0-3) 系统和控制体积概念。纯物质的性质。功和热。应用于系统和控制体积的热力学第一定律、内能、焓。热力学第二定律。卡诺循环、熵、可逆和不可逆过程。稳态、稳流、均匀态、均匀流和其他过程的应用。先决条件:MATH 102、PHYS 102 ME 204 热力学 II (3-0-3) 蒸汽动力循环、兰金循环、再热循环和再生循环。麦克斯韦关系、理想气体和真实气体、状态方程、广义图表。气体-蒸汽混合物、湿度图、理想溶液。化学反应。燃料和燃烧过程。先决条件:ME 203。ME 205 材料科学(针对非 ME 学生)(2-3-3)工程材料特性简介:机械、电气和化学。晶体学基础。固体中的杂质和缺陷。原子振动和扩散。单相金属和合金;弹性和塑性变形、再结晶、断裂、疲劳和蠕变。多相材料;重点是铁-铁碳化物系统的相图。热处理工艺,如退火、正火和淬火。广泛使用的工程材料的研究;钢铁、塑料、陶瓷、混凝土和木材。先决条件:CHEM 102、MATH 102 ME 210 机械工程制图与图形 (2-3-3) 通过研究正交投影对机器部件和组件进行图形解释,包括辅助视图;剖面图和全尺寸标注;将设计说明转化为详细图和装配图;绘图惯例,包括焊接件、管道、参考和表面光洁度符号;根据设计要求选择公差。先决条件:无 ME 216 材料科学与工程 (3-0-3) 固体中的原子键合、键合力和能、一次键和二次键。固体中的杂质和缺陷:点、线和界面缺陷。晶体结构、晶格、晶胞和晶体系统、密度计算、晶体方向和平面、线性和平面原子密度。原子振动和扩散。材料的机械性能。弹性和塑性变形和再结晶。单相和多相材料的相图,重点是铁-铁碳化物系统(钢和铸铁)。金属和合金的热加工:退火、正火、淬火和回火、复合材料、聚合物。冲击、断裂、疲劳和蠕变特性以及断裂力学简介。先决条件:CHEM 101、MATH 102、PHYS 102 和共同要求:ME 217
在凝结物理学中,旋转超氟4和冷原子气体的行为进行了广泛的研究,请参见。[1 - 6]及其中的参考。具有低角速度,ω<ωc 1,超氟4和冷原子气体,放置在最初静止的容器内,由于基本激发的随后旋转而不会响应,因为在这种情况下,基本激发和涡流的产生在这种情况下是无能为力的。随着旋转频率ω的增加,对于ω>ωc1,系统会产生浸入超氟物质中的正常物质的细丝涡旋。然后,对于ω>ωlat>ωC1,涡旋形成三角形晶格,该晶格模拟了容器的刚体旋转。对于ω>ωC2>ωlat>ωC1,经典的冷凝物场被完全破坏。静息金属超导体对外部均匀恒定磁场h的作用做出反应,与中性超氟在旋转方面的响应类似,请参见。[1,7]。通过在该表面层中发生的超导电流(Meissner-Higgs效应),筛选在超导体上的低磁场h(在边界附近的磁场L H(有效光子质量)的所谓穿透深度上进行筛选。超导体在两个类别(第一和第二种的超导体)上细分,这是在Ginzburg-Landau参数的依赖性的依赖性的,其中L ϕ是所谓的相干长度,是公寓
摘要:我们提出了 BEHAVIOR-1K,一个以人为本的机器人综合模拟基准。BEHAVIOR-1K 包括两个部分,分别由“您希望机器人为您做什么?”这一广泛调查的结果指导和推动。第一个部分是定义 1,000 种日常活动,基于 50 个场景(房屋、花园、餐厅、办公室等),其中有 5,000 多个对象,并标注了丰富的物理和语义属性。第二个部分是 O MNI G IBSON,这是一个新颖的模拟环境,它通过逼真的物理模拟和刚体、可变形体和液体的渲染来支持这些活动。我们的实验表明,BEHAVIOR-1K 中的活动是长期的并且依赖于复杂的操作技能,这两者对于最先进的机器人学习解决方案来说仍然是一个挑战。为了校准 BEHAVIOR-1K 的模拟与现实之间的差距,我们提供了一项初步研究,研究如何在模拟公寓中使用移动机械手学到的解决方案转移到现实世界中。我们希望 BEHAVIOR-1K 的人性化本质、多样性和现实性能够使其对具身化 AI 和机器人学习研究有价值。项目网站:https://behavior.stanford.edu。