基于液压驱动的拟人机器人上肢机构设计

为提高拟人机器人的集成性与负载能力,对拟人机器人上肢机械结构及其控制系统进行研究.运用CREO软件对拟人机器人上肢各主要关节进行三维模型,并完成虚拟装配.对液压驱动拟人机器人液压驱动系统实现了集成式模块化控制,液压管路布线均匀整齐.基于MATLAB软件对机器人手臂工作空间进行仿真分析,得到了机器人手臂末端执行结构的工作空间云图,并采用FluidSIM液压仿真软件对液压系统原理进行建模,验证液压系统设计的合理性.利用LabVIEW软件设计拟人机机器人上位管理界面,实现了其控制功能,为拟人机器人的设计、改进提供一定的理论基础.     

模糊浮零位置控制的研究

从一个一维的模糊湖浮零控制的实例出发，探讨空间模糊浮零的控制问题，提出参量传感的概念，本参量传感模型可运用于机器人作相对运动的研究之中。并且还讨论了一维参量传感的要领及测试硬件和软件系统。     

机器人装配中轴和孔插装的装配力分析

给出了在机器人装配中轴孔装配的仿真模型,从力学角度对轴、孔装配过程的柔顺机理进行了理论分析,并用FORTRAN语言模拟轴、孔装配过程中装配力的变化,分析间隙、倾角、侧向偏差等各种因素对装配力的影响,用ORINGIN软件绘制出装配力的变化曲线,为基于力信息控制的机器人主动柔顺装配提供理论依据.     

机器人装配中轴和孔插装的装配力分析

给出了在机器人装配中轴孔装配的仿真模型,从力学角度对轴?孔装配过程的柔顺机理进行了理论分析,并用FORTRAN语言模拟轴?孔装配过程中装配力的变化,分析间隙?倾角?侧向偏差等各种因素对装配力的影响,用ORINGIN软件绘制出装配力的变化曲线,为基于力信息控制的机器人主动柔顺装配提供理论依据.     

四自由度RPPR型机器人的建模与仿真分析

以圆柱坐标式四自由度RPPR型机器人为研究对象,通过Solidworks建立机器人三维实体模型,并采用有限元分析软件ANSYS Workbench进行机器人关键结构件静力学分析。根据静力学分析结果,确定RPPR型机器人的薄弱环节,并对其变形量较大的J_2和J_4臂进行结构优化设计。该优化设计提高了机器人运行时的安全性和可靠性,为其结构改进提供了理论基础和参考依据。     

水下机器人操作能量最小化运动控制研究

以操作能量作为评价函数进行水下机器人运动规划的结果得到随时间变化的目标运动路径和理论控制输出^[1]。本文探讨为实现运动控制过程中能量最小化，在进行目标路径跟踪的前提下作为随机量的实际控制输出与理论控制输出的一致性问题，提出了神经网络控制器的结构和学习方法，水下机器人“Twin-Burger”的实验结果验证了本文所提出方法的有效性和可行性。     

压电陶瓷驱动微小型机器人的运动分析与仿真

为满足桌面工厂对机器人在平面内大行程、高精度和全方位运动的要求,研制了一种压电陶瓷驱动的微小型机器人.该机器人采用stick-and-slip运动原理,通过压电陶瓷和电磁铁的配合动作,在铁磁性工作表面上实现了前进、后退、左转、右转和原地旋转运动.在假设平行配置的压电陶瓷驱动器在每一步的运动过程中保持平行基础上,分析了一步运动中机器人的4个支撑脚的坐标变化情况,进而推导出在该条件下反映机器人位姿变化的运动学差分模型.计算结果显示,机器人直线运动最大步长为0.042 0 mm,旋转运动最大偏转角度为0.185°/步.通过开环轨迹控制、点-点位姿控制和路径跟踪闭环控制实验,验证了机器人应用于桌面工厂时的可行性.     

仿树袋熊爬杆机器人的结构设计与仿真分析

分析树袋熊的攀爬步态,获得树袋熊关节角度的变化规律,揭示树袋熊的攀爬机理.根据树袋熊的攀爬特性,利用仿生学原理,提出爬杆机器人的结构设计,用于清洗和维护电线杆、路灯杆和斜拉桥等高层杆状建筑.采用三维建模软件Creo建立爬杆机器人的三维模型,利用动力学仿真软件ADAMS进行爬杆机器人的仿真分析.结果表明,爬杆机器人上层底板与下层底板在竖直方向的移动距离均为150 mm,爬杆机器人上层底板与下层底板在竖直方向的速度变化范围均为0～20 mm/s,爬杆机器人齿轮与齿条的最大接触力950 N,为后续的结构优化提供参考.     

动态UP6工业机器人运动轨迹的实时规划

介绍了一种对运动中机器人的轨迹进行实时规划的方法。利用M otocom软件从机器人控制柜获取其当前的运动程序文件,通过一种轨迹规划算法,对运动中的机器人的轨迹进行实时规划,重组为运动程序文件,再通过M otocom32将文件上传给机器人控制柜,并使机器人按规划后的程序继续运行。这样便实现了对运动中机器人轨迹的实时规划。实验证明,这种轨迹规划的方法实时性较好,满足了一般工厂运行的要求。     

一种冗余度机器人零空间中的混沌

基于反馈线性化控制理论，推导出了平面3R刚性冗余度机器人的零动态方程。通过Poincare映射图和采用最大Lyapunov指数方法，对平面3R刚性冗余度机器人零空间运动状态(规则或混沌运动)进行了数值模拟，获得了它的自运动状态与其零空间中的矢量之间的关系．研究结果表明，冗余度机器人自运动中的混沌现象不仅与初始条件有关，也与其零空间中的矢量有直接关系。     

Web服务器与Player的通信机制研究

移动机器人远程控制具有良好的应用前景,其核心问题之一就是操作者与机器人之间的通信,实现数据的有效传输、交换、解析、存储等.提出了一种Web技术和机器人网络服务器Player相结合的3层通信框架,实现了Web服务器与Player服务器间的通信.利用这种通信机制建立的基于Web的移动机器人远程监控系统具有良好的可重构、可扩展,可以扩展支持多用户的协同操作和多机器人的协同工作.     

工业机器人单目双视的应用研究

工业机器人单目双视系统充分利用机器人位姿便于调整的优势,在机器人带动摄像机一起运动过程中,对包含工件的场景进行多次图像采集,实现目标点三维坐标的识别。论文介绍了机器人摄像机的非线性快速补偿算法的定标原理,给出了机器人单目双视三维检测实验。单目双视结合工业机器人控制软件,可使工业机器人能实时调整运动轨迹也可对工件进行非接触测量,提高了工业机器人的适应性和灵活性。     

Research on Object Model-Based Architecture for Service Robot System

An object model-based software architecture for service robot system is presented,which addresses both software engineering issues such as reuse,extensibility,and management of complexity as well as system engineering issues like scalability,reactivity,and robustness.A novel approach to the service robot system architecture is discussed.Cognitive psychology is considered in designing the software system,i.e.,a human‘s way of vision and planning is applied.The planner can incorporate the user‘s request into its task selection mechanism and generate plans biased toward picking the most reliable task execution in a given situation,and the planner can alter task selection based on changes that occur in dynamic and uncertain environments.     

两自由度并联机器人的RBF神经网络辨识自适应控制

针对平面两自由度五杆并联机器人的轨迹跟踪问题,提出了一种基于RBF神经网络的自适应PID控制方法.该控制方案利用RBF神经网络自适应学习辨识并联机器人系统的未知非线性动态,可以在线调整PID控制参数以实现高精度控制.仿真结果显示该控制策略可以精确实现对于并联五杆机器人的轨迹跟踪控制,该方法的自适应性和跟踪性能均优于传统的PID控制.     

PRINCIPLE, CONSTRUCTION AND KINEMATIC ANALYSIS FOR THE OMNIDIRECTIONAL MOBILE ROBOT——ICE-SKATER ROBOT

IntroductionAccording to Prof.Shigeo Hirose,there arethree main basic types of locomotion for mobilerobot:1 artificial rotational device,such as wheelsand crawlers,2 legs and 3articulated bodies,which is similar to the body of a snake[1] .Thelegged robot can move on not only an even groundbut rugged terrain and makes omnidirectional mo-tion without slippage,it will increase the totalweight of the robotifa number ofbulky and heavyactuators,steering and braking mechanisms are at-tached to the m…     

视觉伺服机器人视界内的直接路径规划

建立了GRB-400单目视觉伺服机器人的图像雅可比矩阵，针对此动态双环系统设计了控制算法使视觉伺服闭环运动控制系统稳定．根据视觉伺服闭环运动控制系统的需要，提出了最速下降法与惩罚函数法相结合的平面规划方法,在机器人的视界内解决一定时间内最小能量的路径规划问题．仿真与实验结果表明。机器人根据在其视觉范围内的目标物体的位置即可采用上述方法确定优化的路径。     

Real-Time Discrete Adaptive Control of Robot Arm Based on Digital Signal Processing

A discrete model reference adaptive controller of robot arm is obtained by integrating the reduced dynamic model of robot, model reference adaptive control (MRAC) and digital signal processing (DSP) computer system into an electromechanical system. With the DSP computer system, the control signal of each joint of the robot arm can be processed in real time and independently. The simulation and experiment results show that with the control strategy, the robot achieved a good trajectory following precision, a good decoupling performance and a high real-time adaptivity.     

Design of Rehabilitation Robot with Combined Movement of Arms and Legs

Rehabilitation instruments are effective tools for patients to recover from disability. However, we still do not have a rehabilitation instrument which could provide combined movement with arms and legs. Rehabilitation with combined movement of arms and legs is completely a new method. In order to check the effect of this new rehabilitation method and to provide patients with more efficient rehabilitation instrument, we design a new rehabilitation robot. This robot lets patients practice when they lie down and stand up. This article explains the design of this instrument clearly. Using Unigraphics NX software to build 3D model, we have a complete design of this rehabilitation robot.     

基于模糊补偿的RBF神经网络机械手控制

针对机械手系统的高精度轨迹跟踪控制,提出了一种基于模糊补偿的RBF（radial basis function）神经网络机械手控制方法.该方法首先利用PD（proportional-integral）控制器获得机械手的控制策略,将其输出作为RBF神经网络的输入,并学习得到系统模型;然后运用模糊逻辑补偿器对系统扰动和建模误差进行补偿;最后,在MATLAB/Simulink平台上针对两关节机械臂,进行了有模糊补偿和无模糊补偿系统跟踪的均方根误差测量仿真实验.研究结果表明,两关节机械臂的控制精度分别提高了60.8%和71.4%,本文提出的方法能够解决机械手实际模型很难精确建立的问题,并能对系统未建模部分和扰动部分进行自适应补偿.