基于改进GA优化的水下机器人航向鲁棒控制

基于某型号水下机器人水平面线性化模型,针对水下机器人系统存在的多种不确定因素,工作环境复杂多变的问题,采用混合灵敏度法设计水下机器人航向鲁棒控制器。在设计中,通过罚函数小生境遗传适应度值作为桥梁建立起遗传寻优与混合灵敏度参数之间的关系,构成多目标优化问题寻优加权函数。实验结果表明,所用方法可在保证系统较强鲁棒性的同时,又能兼顾时域指标和混合灵敏度加权函数频域要求,获得综合性能指标最优的鲁棒控制器,控制效果较好。     

带缆遥控水下机器人水动力数学模型及其回转运动分析

提出了一种新型的带缆水下机器人系统三维水动力数学模型。在该模型中脐带缆的控制方程由脐带缆任一微段中的力的平衡条件导出,在此基础上以该脐带缆的控制方程为核心,通过引入脐带缆与水下机器人连接点的边界条件而建立起整个系统的三维水动力学数学模型。数值模拟中作用在机器人主体上的水动力载荷和旋转导管螺旋桨的控制力在考虑了它们之间的相互影响基础上以计算流体力学方法求出。该模型的主要特点是克服了现有的带缆水下机器人系统水动力数学模型将系统各组成部分割裂处理、缺乏从系统整体理论框架中去观察脐带缆、水下机器人主体和螺旋桨推进器水动力特征的缺陷,从一种综合、整体的观点去观察分析带缆遥控水下机器人的动力状态。水下机器人在导管螺旋桨作用下回转运动的数值模拟结果表明,利用所建立的数学模型可以对带缆水下机器人水动力状态进行有效的数值模拟。     

船舶甲板智能抛丸机器人设计

为解决在船舶外场涂装阶段除锈和拉毛施工效率低、质量不稳定、环境污染严重等问题,设计一款用于船舶甲板的智能抛丸机器人。简介该型机器人系统组成,阐述其抛丸分系统、除尘分系统和越障辅助机构的硬件设计及其软件设计,并设计手动遥控和自主导引操作方式。实船测试结果表明,该型机器人可满足船舶甲板除锈清理的工作要求。     

AUV自主收放装置结构及控制系统设计

AUV技术对于提高海洋资源环境的勘测和开采效率具有重要意义。在AUV收放过程中,传统的回收方式是在母船上起吊回收,人为参与完成挂钩任务,这种方式受风浪的影响较大。为了提高AUV的使用保障能力,需要针对AUV的自主收放技术展开研究。基于AUV良好的实时性、连续性及可移动性的特点,本文设计一套AUV自主收放装置,可用于AUV的自动布放及回收。该装置由固定架、控制台、吊机装置、绞车、定滑轮、钢丝绳、收放架等组成。设计各部分的机械结构,并通过系统校核验证结构设计的合理性。同时,设计AUV收放存储装置控制系统,实现对机械液压执行器的精密控制、传感器的数据采集、系统状态参数显示、试验参数调整、工作状态监控和安全报警等功能,能够对控制系统的控制流程进行辅助判断和安全保障。解决了传统AUV收放技术的难题,提高了AUV收放的智能化水平。     

Eye Robotic System for Vitreoretinal Surgery

Micro incision vitrectomy system (MIVS) is considered to be one of the most difficult tasks of eye surgery,due to its requirements of high accuracy and delicate operation under blurred vision environment.There-fore,robot-assisted ophthalmic surgery is a potential and efficient solution.Based on that consideration,a novel master-slave system for vitreoretinal surgery is realized.A 4-DOF remote center of motion (RCM) mechanism with a novel linear stage and end-effector is designed and the master-slave control system is implemented.The forward and inverse kinematics are analyzed for the controller implementation.Then,algorithms with motion scaling are also integrated into the control architecture for the purpose to enhance the surgeon's operation accu-racy.Finally,experiments on an eye model are conducted.The results show that the eye robotic system can fulfill surgeon's motion following and simulate operation of vitrectomy,demonstrating the feasibility of this system.     

"肋骨冷弯加工机器人"的研制

从弦线测量法控制原理、大地式检测装置、"肋骨冷弯加工机器人"信息集成系统、加工数据预处理、智能控制方法、自动冲印号料装置诸方面,较为详尽地介绍了最近研制成功的、国际首创的"肋骨冷弯加工机器人"。该"肋骨冷弯加工机器人"业已成功地应用于造船生产。     

机器人生产线在船舶智能制造中的应用研究

智能制造是“中国制造2025”的主攻方向。本文先浅谈了智能船厂,并结合国内首个智能船厂试点对智能船厂的初级发展建设等进行初步探索,主要对船舶智能制造机器人生产线应用进行梳理分析,如工艺流程及布置、生产模式改进、提质增效和人员减配等。     

视觉机器人焊接技术的研究综述与展望

焊接作为现代制造工业的基础生产工艺之一,是制造业极为重要的加工手段.目前由于焊接作业的特殊性导致一线焊接工人数量呈现急剧减少的趋势,为此将焊接作业机器人化是焊接产业发展的必然趋势,但与发达国家相比,我国焊接机器人的平均使用密度较小,其重要原因在于机器人的示教编程难度大、效率低下而且还存在机器人应对坡口类型、接头类型等多...     

并行机器人结构刚度有限元数值模拟

通过有限元数值模拟对并行机器人的结构刚度进行了分析。并行机器人的刚度可以通过有限元数值模拟方法对其进行分析．基于子结构的概念并鉴于大多数并行机器人都具有结构对称性特征。提出了一种有效的数值模拟方法——模块设计方法，并通过一个应用实例显示了这种方法的有效性．对数值模拟结果进行了整理并在此基础上绘制了Isoglide3-T3并行机器人的刚度图。     

基于AVR单片机和FPGA的舞蹈机器人控制系统硬件设计

介绍了一种能同时实现对2个直流电机伺服控制和对16个独立舵机调速控制的舞蹈机器人控制系统。采用了角度插值的舵机速度控制和节拍分割的舞蹈节奏控制方法,使机器人动作随音乐节拍变化自如且节奏感强。该舞蹈机器人在现场表演、比赛中性能稳定、表现突出。