仿人形机器人运动的自适应控制

用Danevit-Hartenberg坐标变换法推导了仿人机器人的动力学与运动学方程,建立了仿人机器人的广义雅可比矩阵.设计了自适应控制器,以保证该仿人机器人系统的渐近稳定.给出了该机器人在做高难度舞蹈动作时各关节的运动轨迹以及仿真截图.结果验证了该方法的可行性和有效性.     

自由飞行空间机器人的动力学控制及其仿真

基于动量守恒定律和拉格朗日方程,建立了卫星姿态不受控时自由飞行空间机器人（ＦＦＳＲ）的动力学模型,提出了位置调节与轨迹跟踪的动力学控制方法并用计算机仿真验证了所提出的控制方法的有效性。     

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.     

一种新型变几何桁架机器人机构位置分析

提出一种由三个四面体和一个八面体并联组成的新型变几何桁架机器人的机构，并对其进行了结构和位置分析，推导出直接位置和间接位置的显式解析解，为该机构的运动学和动力学分析打下了基础，结果表明，这种机构在位置分析中具有计算简单，计算精度高的特点，可以满足机器人机构实时控制的需要。     

基于最佳齿廓设计理论的FA传动系列研究

本项目在研究FA传动的啮合原理和传动特点基础上，从通用传动和机器人传动两方面研究齿形修形理论和方法，提出“反弓齿廓”概念和“弓背齿廓”概念；建立适用于新型传动的新的动态受力分析理论和方法，分析计算新型传动的几何回差和动态回差，并对主要受力零件进行有限元分析和动力学计算，采用新的设计理论和方法进行齿形参数优化，     

仿生鱼型微机器人推进机理的研究

液体中运动微机器人一直是微机械电子技术的一个研究热点.基于鱼类肌肉水动力学的研究,利用鱼类尾鳍与微机器人摆翼运动相似性,对仿生鱼型微机器人摆翼所产生的推进力进行了分析.     

关于带闭链工业机器人的动力学建模研究

本文在以影响系数矩阵为基础进行带闭链机器人的动力学方程推导时，采用了符号一数值方法。在计算机上获得一，二阶影响系数矩阵和动力学方程中各矩阵元素的最简解近表达式，解决了当分支的广义坐标数不等于６时出现的长方形（奇异）矩阵求逆的解析表达问题。在ＶＡＸ机上偏制调试出了该方法应的软件，并应用于一个带单闭链地的的孤焊机械手的动力学建模。     

基于空间变形梁的柔性机械臂刚-柔耦合动力学模型研究

针对作大范围空间运动的机械臂,提出了基于变形旋量理论的工业机器人机械臂刚柔耦合动力学建模方法;研究了机械臂空间变形耦合和扭转变形对动力学特性的影响;建立了作大范围空间运动柔性机械臂的刚-柔耦合动力学理论模型,该模型将机械臂应用到空间范围,并考虑扭转变形的影响。对模型做计算仿真分析,将分析结果与传统零次模型进行比较。结果表明:作大范围运动机械臂动力学方程的建立,旋量理论的应用解决了传统数学方法只限于平面运动的局限性;大范围运动与机械臂变形之间的耦合,对于机械臂杆件和终端有一定的影响;计及变形耦合影响的机械臂动力学特性将发生变化,机械臂振动频率会提高。     

整体弹性关节微型机器人的力学平衡方程

介绍了整体弹性关节三自由度平面并联微型机器人传动力学的正、反解问题的建模过程，整体弹性关节机构由于受运动范围的限制故常在低下使用，其动力学问题便成了弹性静力平衡问题，然而其高度非线性和偶合性，使正解模型较为复杂，一般没有封闭解，文中采用Newton-Raphson迭代法介绍正解问题的求解过程，并利用Matlab6.1编程，通过实例计算说明了其应用。     

退化环境中全向移动机器人位姿鲁棒修正算法

全向移动机器人定位算法在退化环境中通常会产生较大的定位漂移或失效,为此提出一种鲁棒的全向移动机器人在退化环境中的位姿修正算法。首先,通过全向移动机器人的结构、动力学分析确定定位误差产生来源;其次,对机器人的各运动状态进行受力分析,结合机器人的运动环境和机器人的运动状态建立打滑误差模型;再次,通过预试验得到的位移与定位误差,运用非线性加权拟合方法计算得出加工装配误差模型;最后,在轮式里程计中插入误差补偿模块,提高机器人定位精度。试验表明：算法位置平均误差为1.36%,姿态平均误差为0.75%,较传统算法分别提高了3.14倍和5.15倍。算法在保证定位精度的前提下具有很强的鲁棒性。     

螺旋铣孔机器人末端执行器位置精度误差分析

基于Reis RV-16机器人,采用D-H法建立机器人连杆坐标系,推导出机器人连杆的运动学方程;采用函数微分法建立螺旋铣孔机器人关节变量对末端执行器位置精度影响的误差模型;采用AD-AMS软件建立螺旋铣孔机器人虚拟样机,通过运动学仿真验证了误差模型的准确性.该模型对评估螺旋铣孔机器人末端执行器位置误差,提高位置精度有积极的作用.     

足球机器人定点行走模型的研究

针对线性比例反馈控制的双轮车型足球机器人，引入模型系数的概念。建立其定点行走的运动学模型，并推导出此类型的机器人在稳定、准确行走的要求下，反馈系数应满足的方程。从理论上来解决反馈控制系数取值的未知性、盲目性问题．同时以此模型为基础。采用程序仿真的方式，分析了机器人在速度限制、角度调整方式等方面存在的隐患，提出了应对措施。较好地解决了机器人偏转不足、不够迅速等问题．最后，通过分析机器人行走的一个隐蔽的收敛性问题．给出了反馈控制系数的完整约束条件。     

多机器人系统连通性主动控制研究

对于分布式多机器人系统,保持通讯的连通性是非常重要的.本文提出了一种无线传感器网络环境下多机器人系统建立连通性的算法,解决了初始状态不连通的多机器人系统如何通过无线传感器网络建立连通关系,最后形成直接连通的多机器人网络.仿真结果表明算法高效可靠,适用于复杂环境下多机器人自主组网     

脊柱手术机器人的设计和仿真

根据手术的需要合理分配脊柱手术机器人的自由度,设计了一款七自由度的脊柱手术机器人,运用Creo设计软件建立了脊柱手术机器人的三维模型.利用MATLAB Robotics Tools建立机器人的三维运动学模型,对机器人进行运动学和轨迹仿真分析,得到脊柱手术机器人的末端位移曲线图和关节加速度曲线,并用蒙特卡洛法对脊柱手术机器人的工作空间进行仿真,仿真结果表明所设计的脊柱手术机器人运行平稳,安全可靠,可以达到脊柱手术所需要的工作空间.     

脊柱手术机器人的设计和仿真

根据手术的需要合理分配脊柱手术机器人的自由度,设计了一款七自由度的脊柱手术机器人,运用Creo设计软件建立了脊柱手术机器人的三维模型.利用MATLAB Robotics Tools建立机器人的三维运动学模型,对机器人进行运动学和轨迹仿真分析,得到脊柱手术机器人的末端位移曲线图和关节加速度曲线,并用蒙特卡洛法对脊柱手术机器人的工作空间进行仿真,仿真结果表明所设计的脊柱手术机器人运行平稳,安全可靠,可以达到脊柱手术所需要的工作空间.     

智能果蔬分拣机器人系统设计

农业机器人的广泛应用是农业机械化得以实现的必由之路与重要标志，也是我国跻身世界农业强国之列的基本前提。基于虚拟样机与3D打印技术，研究建立果蔬分拣机器人运动模型，设计一种多功能欠驱动末端执行器，可对条形和类球形果蔬实施有效抓取；采用运动仿真等相关软件对重要工作部件进行结构分析和优化，确定其最佳参数值；最后搭建试验平台进行验证，并对农业机器人的发展前景进行展望。     

金属醇盐Sol—Gel过程中的动力学分析（Ⅰ）

在前人研究基础上，进行了金属醇盐Sol-Gel过程中的动力学分析，并给出了相应的动力学方程，为铝醇盐水解缩聚动力学模型的建立打出了基础。     

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。     

双三轴相交冗余自由度机器人运动学建模

分析了水轮机叶形修磨机器人双三轴相交的特殊结构。在建立连杆坐标系的基础上，采用Ｄｅｎａｖｉｔ－Ｈａｒｔｅｎｂｅｒｇ方法建立其运动学模型，进行运动学、逆运动学求解。     

金属醇盐Sol-Gel过程中的动力学分析(I)

在前人研究基础上，进行了金属醇盐Ｓｏｌ－Ｇｅｌ过程中的动力学分析，并给出了相应 的动力学方程，为铝醇盐水解缩聚动力学模型的建立打下了基础．