仿人机器人基于旋量理论的运动学分析方法

仿人机器人自由度数目多,且不存在固定基座,运动学的分析比一般工业串联机器人要复杂.针对仿人机器人腿部关节的配置特点,提出了基于旋量理论,根据质心和双脚轨迹规划,采用Paden-Kahan子问题法直接求解仿人机器人下肢运动学问题的方法.求解过程表明:该方法建模过程简单,逆运动学求解简便易行.     

机器人的三维运动仿真

通过对一个机器人机械手三维实时运动仿真系统实例的介绍和分析，阐述了利用OpenGL图形库实现机器人运动仿真的有效方法，重点分析了机器人运动学模型的构建及仿真过程的动态显示，并且讨论了该仿真系统的主要功能模块构成。最后总结了该仿真系统的主要特点，指出了OpenGL在机器人运动仿真中的应用前景。     

机器人化自动钻机的仿人控制

给出了机器人化自动钻的系统结构和参数关系，结合机特点提出了基于“最安全原则”的仿人控制方案，并由软硬件系统实现。     

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.     

仿人智能控制在脲醛树脂生产过程中的应用

介绍了一个已在脲醛树脂生产过程中得以实现的仿人智能控制系统，着重从控制原理上介绍了在工程中的应用方法，简述了仿人智能控制器的设计和系统的组成及特点，该控制算法具有较强的自适应和抗干扰能力，控制精度完全满足工艺要求，而且具有良好的跟随特性。     

基于磁道钉导航的车辆自动驾驶模型的优化设计

介绍了基于磁道钉导航的车辆自动驾驶的原理和实现方法,分析用此方法建立仿人控制模型来实际控制车辆自动驾驶的结果,指出仿人控制模型的不足之处.然后针对上述不足引入了新的参量,做了实车实验.在实验数据的基础上,优化了车辆自动驾驶直道模型,并提出弯道模型.     

基于华中I型数控系统的教学机器人语言解释系统研究

本文介绍了基于华中I型数控系统的教学机器人语言设计思想,并对该语言进行了分析,阐述了该语言解释系统的开发过程,这个解释系统已经在教学机器人控制系统上得到了良好的运用,实践证明,该系统能够高效稳定地完成教学机器人语言的解释任务.     

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.     

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.     

基于神经元PID的水下机器人自动升沉补偿液压系统设计

针对母船的升沉运动会影响到带缆遥控水下机器人的安全作业和收放功能,提出了利用液压绞车进行水下机器人自动升沉补偿的方案.设计了带缆遥控水下机器人升沉补偿液压系统,控制系统采用了神经元自适应PID控制算法.并在Matlab中进行了仿真,仿真结果表明,该系统能够较好的实现水下机器人的升沉补偿运动.     

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.      

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.     

双机RTWT模式的视觉机器人实时仿真系统设计

在全面讨论了以Matlab为软件平台实时仿真方法的基础上,提出了双机RTwT（Real—TimeWindowsTarget）模式的实时仿真系统构架,设计了双目视觉两轮机器人实时目标跟踪系统．相比于传统RTwT模式,该构架大幅度地提高了实时仿真系统的数据处理能力,拓宽了硬件的适用范围．在实时系统测试前,对所使用的位置角度同步、异步控制器及同步补偿算法对目标捕捉性能的影响进行了全仿真研究,仿真结果表明：采用同步控制策略捕捉时间较短,而采用异步控制策略运行轨迹较短,两者各具优势;当扰动不是很大时,同步补偿算法对同步控制的影响较大,能有效缩短捕捉时间和运行轨迹,而对异步控制的影响较小．     

Arranging transient process used in iterative learning control system

Considering the same initial state error in each repetitive operation in the iterative learning system, a method of arranging the transient process is given. During the current iteration, the system will track the transient function firstly, and then the expected trajectory. After several iterations, the learning system output will trend to the arranged curve, which has avoided the effect of the initial error on the controller. Also the transient time can be changed as you need, which makes the designing simple and the operation easy. Then the detailed designing steps are given via the robot system. At last the simulation of the robot system is given, which shows the validity of the method.     

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…     

基于Cognex视觉的机器人自动搬运控制

针对企业原有生产圆盘类连接轴的工艺,设计了基于Cognex视觉的机器人自动搬运系统,将S7-300 PLC、Cognex视觉系统和FANUC机器人系统集成在一起,实现了1台机器人同时为铣床和车床2个加工系统自动上下料;通过Profibus总线和Ethernet通讯将PLC技术、视觉技术与工业机器人结合起来,发挥了工业以太网传输速度快、信号稳定的优势,提高了机器人的柔性取料能力;目前已应用在企业当中,提高了企业的自动化程度及生产效率,降低了企业的用工支出。     

A dynamic model of an underwater quadruped walking robot using Kane’s method

In this paper, the kinematics and dynamics of an underwater quadruped walking robot were derived based on Kane dynamic equations. This methodology allows construction of the dynamic model simply and incrementally. The velocity and angular velocity components of an underwater quadruped walking robot were served as the generalized velocities. The forces which contribute to dynamics of an underwater quadruped walking robot were determined by Kane＇s approach. The equations of hydrodynamic forces of an underwater quadruped walking robot were deduced. Hydrodynamic coefficients were determined by experiments. The dynamic model was established by obtaining the generalized active forces and the generalized inertia forces. Numerical simulations of the walking behavior on underwater flat ground were implemented to verify the dynamic model of an underwater quadruped walking robot. Simulation results show that the dynamic model is correct.     

An Active Endoscopy Robotic System for Direct Tracheal Inspection

The development of active endoscopy techniques is one important area of medical robot.This paper designed a new flexible and active endoscopy robotic system for direct tracheal inspection.The mobile mechanism of the robot is based on the inchworm movement actuated by pneumatic rubber actuator.There are five air chambers controlled independently,by adjusting pressures in air chambers,the robot can move in a straight mode or in a bending mode.The inspection sensors and some therapy surgery tools can be equipped in the front of the robot.The prototype was made and its mechanical characteristics were analyzed.The robot could move smoothly in a small plastic tube,and the robot is respectable to be used for inspection in human trachea directly.     

舰船过驳6自由度波浪补偿机器人仿真研究

提出一种对舰船过驳进行6自由度波浪补偿的机器人,对该机器人进行了运动学建模、优化设计,并进行了仿真。研究结果表明:该优化的补偿机器人可以实现舰船过驳6自由度的波浪补偿,为舰船过驳波浪运动实现6个自由度的完全补偿提供了可能。     

场地搜救机器人路径规划

介绍了场地搜救轮式移动机器人的硬件组成及工作原理。提出了一种能迅速、准确的搜索到目标信号的路径规划算法。实验表明,该算法可使搜救机器人避开障碍物、识别边界、自动定位,降低了搜索时间,提高了搜索到目标的可靠性。