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A survey of the development of quadruped robots: Joint configuration, dynamic locomotion control method and mobile manipulation approach

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Biomimetic Intelligence & Robotics 2022年第1期2卷 9-21页

作者： Hui Chai Yibin Li Rui Song Guoteng Zhang Qin Zhang Song Liu Jinmian Hou yaxian xin Ming Yuan Guoxuan Zhang Zhiyuan Yang School of Control Science and Enginering Shandong University Jinan 250061China Engineering Research Center of Ielligent Urumarned System Muristry of EducationrShandong UniversityJinan 250061China School of Elecrical Engineering.University of Jinan Jinan 250022China

Some quadruped robots developed recently show better dynamic performance and environmental adaptability than ever, and have been preliminarily applied in the field of emergency disposal, military reconnaissance and infrastructure construction. The development route, mechanisms design, control methods and mobile manipulating approaches of the quadruped robots are surveyed in this article. Firstly, the development route of the quadruped robot is combed, as the references of the forecast of the future work on quadruped robots. Then the bionic structure and the motion control method of the quadruped robot is summarized, the advantages and disadvantages are analyzed in aspects of gait switching, terrain adaption and disturbance resistance. Subsequently, aiming at the mobile manipulation of the quadruped robot, the representative leg-arm collaborative robots and the multi-task-oriented Whole-body Control (WBC) methods are introduced. Finally, the summary and future work of the quadruped robots is given.

关键词： Quadruped robot Joint configuration Dynamic locomotion control Mobile manipulation Hyper-bio-inspired mechanism design

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四足机器人静-动步态平滑切换算法

山东大学学报（工学版） 2018年第4期48卷 42-49页

作者：辛亚先李贻斌李彬荣学文山东大学控制科学与工程学院山东济南250061 齐鲁工业大学(山东省科学院)理学院山东济南250353

为提高四足机器人对不同地形的适应能力,给出间歇静步态向对角小跑步态切换(walk-to-trot)的不同情况以及最优(在保证稳定切换的前提下,实现速度的平滑变换和不同步态情况下的最短时间切换)切换方法。为保证步态切换过程中的平滑性,给... 详细信息

为提高四足机器人对不同地形的适应能力,给出间歇静步态向对角小跑步态切换(walk-to-trot)的不同情况以及最优(在保证稳定切换的前提下,实现速度的平滑变换和不同步态情况下的最短时间切换)切换方法。为保证步态切换过程中的平滑性,给出关于时间的速度公式,使机体重心保持恒定加速度;为保证切换阶段的稳定性,利用改进的泛稳定裕度判别法(wide stability margin method,MWSM),通过调整足端与质心相对位置,消除步态变换过程中由惯性力导致零力矩点后移对稳定性的影响。基于Webots仿真软件,建立四足机器人仿真模型,验证方法的可行性和有效性。该方法可应用于间歇静步态中的6个状态点并将其平滑、稳定的切换为对角小跑步态。

关键词：四足机器人间歇静步态对角小跑步态平滑步态变换

腿-轮复合机器人全方位运动控制器的设计与仿真

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无人系统技术 2018年第3期1卷 8-20页

作者：辛亚先李贻斌荣学文柴汇李彬山东大学控制科学与工程学院济南250061 山东大学机器人研究中心济南250061 齐鲁工业大学(山东省科学院)数学与统计学院济南250353

针对腿-轮复合机器人进行了运动学与动力学模型构建,构造控制器实现了基本的运动功能。将整体平台解耦为四个子系统,利用拉格朗日方法分别对手臂子系统、腿部子系统、头部子系统以及虚拟倒立摆子系统进行动力学分析;结合整体运动学与齐... 详细信息

针对腿-轮复合机器人进行了运动学与动力学模型构建,构造控制器实现了基本的运动功能。将整体平台解耦为四个子系统,利用拉格朗日方法分别对手臂子系统、腿部子系统、头部子系统以及虚拟倒立摆子系统进行动力学分析;结合整体运动学与齐次坐标变换方法,将机体总质量映射为虚拟倒立摆质心总质量,与驱动轮构成虚拟两轮倒立摆。将手臂与腿部的关节状态空间动力学方程通过速度雅可比矩阵转换为笛卡尔状态空间动力学方程,构造加入前馈补偿的比例增益反馈线性化控制器,控制手臂末端执行器与足端到达期望位置;分别构造三个控制器对虚拟倒立摆的平衡、直行与自转功能进行解耦控制。最后,在Webots中进行了平衡仿真、直行仿真、转弯仿真以及身体姿态调整仿真,结果体现了所提方法的有效性。

关键词：腿-轮复合机器人虚拟倒立摆模块化控制解耦控制笛卡尔空间控制全方位运动

基于ITS、psbA-trnH及matK序列的罗布麻资源分子系统学研究

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中国现代中药 2015年第10期17卷 997-1003页

作者：谭秀芳樊丛照李晓瑾李阳辛雅仙新疆医科大学药学院新疆乌鲁木齐830011 新疆维吾尔自治区中药民族药研究所新疆乌鲁木齐830002

目的:从分子生物学角度研究罗布麻属植物种间差异,为确定《新疆维吾尔自治区维吾尔药材标准》中的植物基原提供依据。方法:采用DNA条形码ITS、psbA-trn H及mat K序列对罗布麻、白麻及大叶白麻55份样品进行PCR扩增并双向测序,比较种内种... 详细信息

目的:从分子生物学角度研究罗布麻属植物种间差异,为确定《新疆维吾尔自治区维吾尔药材标准》中的植物基原提供依据。方法:采用DNA条形码ITS、psbA-trn H及mat K序列对罗布麻、白麻及大叶白麻55份样品进行PCR扩增并双向测序,比较种内种间变异,基于K2P模型进行遗传距离分析,并构建NJ系统树。结果:罗布麻、白麻及大叶白麻ITS序列种内及种间K2P遗传距离无显著差异,NJ树聚为一支;罗布麻与白麻及大叶白麻之间psbA-trnH和matK序列种内最大K2P遗传距离明显小于种间最小K2P遗传距离,NJ树显示罗布麻与白麻及大叶白麻均单独聚为一支;白麻与大叶白麻psbA-trn H和mat K序列无差异,NJ树均为一支。结论:基于ITS、psbA-trnH及matK序列鉴定结果,《新疆维吾尔自治区维吾尔药材标准》将药材罗布麻的基原定为大叶白麻Poacynum hendersonii值得商榷。

关键词：罗布麻 DNA条形码基原 ITS psbA-trnH matK

Recent Advances in Nanopore Sensing

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Chinese Journal of Chemistry 2021年第7期39卷 2035-2043页

作者： Mengjie Cui yaxian Ge Xiao Zhuge xin Zhou Dongmei Xi Shusheng Zhang Shandong Provincial Key Laboratory of Detection Technology for Tumor Markers College of Chemistry and Chemical EngineeringLinyi UniversityLinyiShandong 276005China

Nanopore sensing is developing into a powerful label-free approach to investigate the features of biomolecules at the single-molecule *** a charged molecule is captured within a nanopore,it modulates the ionic current,which can be recorded in real time to reveal the properties of the target *** date,nanopores have been used to sense a variety of analytes,including DNA,RNA,proteins,enzymes,small molecules,cancer cells,and metal ions,and can also provide information on biomolecular *** this review,we highlight the progress made in nanopore sensing over the past five years(2016-2020),and provide an outlook on future developments and directions in the field.

关键词： Ion channels Biosensors Nanopore Biomolecule Single-molecule studies

Tomato SlPUB24 enhances resistance to Xanthomonas euvesicatoria pv. perforans race T3

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Horticulture Research 2021年第1期8卷 434-451页

作者： xin Liu Ge Meng Mengrui Wang Zilin Qian yaxian Zhang Wencai Yang Beijing Key Laboratory of Growth and Developmental Regulation for Protected Vegetable Crops Department of Vegetable ScienceChina Agricultural UniversityBeijing 100193China Joint Laboratory for International Cooperation in Crop Molecular Breeding Ministry of Education of the People’s Republic of ChinaBeijing 100193China

Solanum lycopersicum *** accession PI 114490 has broad-spectrum resistance to bacterial spot caused by several species of *** is quantitatively inherited,and a common quantitative trait locus QTL-11B on chromosome 11 has been identified *** this study,the SlPub24 gene was characterized in ***24 in PI 114490 was upregulated by infection with *** *** race T3,but its transcription was low in the susceptible line OH 88119 whether or not it was infected by the *** differential expression of SlPub24 between PI 114490 and OH 88119 was due to great sequence variation in the promoter *** promoter of SlPub24 in OH 88119 had very low activity and did not respond to pathogen *** lines of OH 88119 overexpressing SlPub24 isolated from PI 114490 showed significantly enhanced resistance,while mutants of Slpub24 generated by CRISPR/Cas9 editing showed more susceptibility to race T3 and to other *** mutants also showed spontaneous cell death in *** expression of the salicylic acid(SA)pathway gene phenylalanine ammonia-lyase(PAL)and signaling-related genes pathogenesis-related(PR1)and nonexpresser of PR1(NPR1)were influenced by *** content of SA in tomato plants was consistent with the level of SlPub24 ***,SlPUB24 interacted with the cell wall protein SlCWP and could regulate the degradation of *** expression levels of SlCWP and SlCWINV1,a cell wall invertase gene,showed opposite patterns during pathogen *** activity of SlCWINV1 was lower in mutants than in PI *** results are discussed in terms of the roles of the abovementioned genes,and a potential model for SlPUB24-mediated resistance to bacterial spot is proposed.

关键词： CRISPR/Cas9 resistance mentioned

发电商多输入决策因子竞价的智能代理模拟方法

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电力系统自动化 2018年第23期42卷 72-77页

作者：冯恒杨争林郑亚先叶飞张旭史昕中国电力科学研究院有限公司(南京) 江苏省南京市210003

电力行业从垄断到竞争,市场成员的决策方式会发生很大的转变;受市场参与者成本、风险偏好、电力市场供求关系等因素的影响,其决策行为将受到多种因素的共同影响。在对诸多影响市场成员竞价决策的相关因素分析基础上,提炼关键影响因子分... 详细信息

电力行业从垄断到竞争,市场成员的决策方式会发生很大的转变;受市场参与者成本、风险偏好、电力市场供求关系等因素的影响,其决策行为将受到多种因素的共同影响。在对诸多影响市场成员竞价决策的相关因素分析基础上,提炼关键影响因子分类建模,建立能够模拟发电商日前市场竞价行为的多输入决策因子模型,应用VRE-learning强化学习算法,在5节点测试系统上进行市场成员竞价行为模拟。实验结果表明,运用所建立的竞价决策模型可以较好地表征市场成员的风险特性和决策从属目标,验证了所提方法的有效性。

关键词：决策行为智能代理多输入决策因子风险偏好

基于绿电和自愿减排量交易的园区低碳电力运营优化

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可再生能源 2024年第2期42卷 233-240页

作者：刘秋华刘鑫郑亚先杨圣城南京工程学院经济管理学院江苏南京211167 南京工程学院电力工程学院江苏南京211167 中国电力科学研究院有限公司江苏南京210003

为保证园区电力运营经济性,提高清洁电能的使用比例,文章提出了一种基于绿电和自愿减排量交易的园区低碳电力运营优化模型。该模型综合考虑了绿电和火电的购电成本、光伏发电成本及自愿减排量收益,以总运营成本最小为目标函数,结合随机... 详细信息

为保证园区电力运营经济性,提高清洁电能的使用比例,文章提出了一种基于绿电和自愿减排量交易的园区低碳电力运营优化模型。该模型综合考虑了绿电和火电的购电成本、光伏发电成本及自愿减排量收益,以总运营成本最小为目标函数,结合随机概率约束,分中长期、日前和实时三阶段对绿电、火电电量以及光伏发电量进行优化。以南京市某企业园区的数据为基础,在自愿减排量价格合理的前提下,该优化模型可小幅降低园区总运营成本,并且显著提高了清洁电能的使用比例和园区应对扰动的能力。另外,就自愿减排量价格以及置信度取值对优化结果的影响进行了分析。

关键词：绿电自愿减排量低碳电力运营随机概率约束

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同时参与电力和碳市场的虚拟电厂优化调度研究

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电气自动化 2023年第3期45卷 99-102页

作者：曹昕郑亚先南京工程学院江苏南京211167 中国电力科学研究院江苏南京210003

随着虚拟电厂的迅速发展,在“双碳”政策背景下降低其碳排放水平是当前研究的重点。需要考虑碳排放约束和需求侧响应来研究虚拟电厂(virtual power plant,VPP),同时参与电力现货市场和碳市场时的整体收益最优问题。首先,对于风光出力的... 详细信息

随着虚拟电厂的迅速发展,在“双碳”政策背景下降低其碳排放水平是当前研究的重点。需要考虑碳排放约束和需求侧响应来研究虚拟电厂(virtual power plant,VPP),同时参与电力现货市场和碳市场时的整体收益最优问题。首先,对于风光出力的波动性问题利用场景分析方法来进行描述;其次,采用条件风险价值作为VPP收益的风险测度;然后构建了包含各种能源的VPP同时参与现货市场和碳市场的决策模型,以满足碳排放约束为前提、VPP收益最大化为目标,得到VPP最优经济调度。通过算例分析表明,同时参与电力和碳市场后VPP整体的收益得到提升,且考虑需求响应后对负荷曲线起到一定的平滑作用。研究结果为VPP参与两个市场同时获得经济和环保效益提供参考。

关键词：虚拟电厂碳排放约束现货市场碳市场需求响应