仿人机器人手臂动作模仿系统的研究与实现

为实现最直观的人机交互方式,与仿人机器人的动作模仿,建立了仿人机器人系统.利用Kinect体感摄像机的骨骼追踪技术,采集示教者的重要关节骨骼点三维空间坐标,对采集到的数据进行霍尔特指数平滑滤波处理.基于骨骼数据建立机器人手臂重要关节的数学模型,将骨骼数据转换成相应伺服电机控制信息.并发送到仿人机器人主控制器驱动各关节伺...     

无根欠驱动冗余机器人动力耦合特性研究

无根多刚体系统和欠驱动冗余机器人系统实质上都属二阶非完整动力系统,其位姿空间约束方程不能满足控制要求,一般基于动力学方程对系统进行控制,即通过关节间动力耦合作用约束被动关节运动,因此此类机器人可控性分析的重点在于系统耦合运动特性研究。基于动力学虚设机构法及非完整系统微分变分原理,建立了无根欠驱动冗余机器人的动力学模型;针对虚设关节、主、被动关节进行动力学模型解耦,推导出了系统的二阶非完整约束方程及被动关节的加速度表达式;在此基础上,通过定义表征被动关节耦合运动的性能指标,针对不同位置主动关节输入参数对被动关节可控性的影响进行了仿真分析,得到了提高无根欠驱动冗余机器人可控性的有益结论,为实际欠驱动冗余机器人输入控制提供了参考。     

非完整开链机械手臂的设计及运动学分析

依据现有的非完整理论和非线性控制原理,提出了一种新型的单输入双输出非完整传动机构,并将其应用于开链多关节机械手臂上,同时利用非完整系统的特殊属性仅用2个电动机来控制多个关节。运动学分析结果表明,这种多关节机械手臂结构简单,重量轻,易于控制。这种设计为研究开发轻型机器人和多指机械手等方面提供了新的思路。     

NMR—1型教学机器人控制系统设计

本文针对NMR—1型教学机器人,建立了求其运动逆解的数学模型.介绍了该机器人主、从两级计算机控制系统的硬件电路和软件设计,以及主机和多个8031单片机的串行通讯,从而实现机器人多关节的联动.     

基于虚拟环境的遥操作机器人主从交互系统设计

针对遥操作机器人系统中的时延问题,设计了一种基于虚拟环境的机器人遥操作主从交互系统.利用Java/Java3D进行分布式虚拟环境以及虚拟机器人的三维建模;通过JNI方法建立主手设备与虚拟环境的交互接口.操作者通过操纵主手而对虚拟机器人进行关节驱动,提高了主从控制的实时性.     

基于主从式单片机机器人多关节联动控制系统

给出了一种基于主从式单片机的机器人多关节控制系统，该系统具有在系统变更参数，端口扩展性好、易于高速控制、成本低等优点，可广泛应用于各种机器人关节联动控制。     

基于Sarrus结构的5自由度拟人手臂运动学研究

针对目前机器人拟人手臂的结构特点及局限,提出一种将Sarrus结构作为运动关节的新型手臂,并设计一种基于Sarrus结构的5自由度拟人手臂.为验证该优越性并研究其工作空间,同时为结构设计优化提供基础,用齐次坐标变换法对正向运动学进行分析,推导出腕部质心到基准坐标系的姿态变换矩阵,并通过数值计算,得到手腕质心的轨迹曲线.分析结果表明基于Sarrus结构的拟人手臂在具备一般机器人手臂性能的同时,还具有高度的柔性;采用这种新型关节的手臂能够克服自身连杆的限制,并且能够在结构上进一步拓展其工作空间,满足不断变化的工作和环境需求.     

基于改进PYR型全方位关节的7自由度仿人手臂设计

在总结７自由度仿人手臂机器人设计与研制经验的基础上,针对ＰＹＲ关节刚度对机器人精度影响,以及关节结构优化设计问题,提出用实现关节力封闭的刚度保证器提高关节刚度,通过改进齿轮结构实现进一步小型化。从而实现ＰＹＲ型全方位关节高刚度、小型化设计。基于该关节给出７自由度仿人手臂机器人设计。     

机器人 日本电装公司将上市可快速移动的外观检查机器人

世界汽车零部件及系统的顶级供应商日本电装公司在“2007国际机器人展”上展出了可在快速移动中拍摄并作出判断的外观检查机器人。展示模型有两款：一款是在垂直多关节机器人的前端部分安装了相机和照明灯、在工件周围移动相机和照明灯的大型工件用机器人;另一款是手臂抓取工件,然后将其对准固定相机的小型工件用机器人。由于新产品的手臂可在检查点进行不间断拍摄．     

硅片传输机器人手臂结构优化设计方法

提出一种以硅片传输机器人末端竖直方向上由手臂静变形引起的静偏移为约束、以刚性杆柔性关节系统固有频率为优化目标、以各手臂壁厚为优化参数的硅片传输机器人手臂结构优化设计方法。建立硅片传输机器人刚性杆柔性关节动力学模型,通过系统固有频率分析以及模态分析确定对轨迹精度影响较大的模态为一阶模态与二阶模态;通过分析结构参数对一阶与二阶固有频率影响的灵敏度以及权值选择小臂与末端手臂的质量作为优化参数;建立以手臂厚度为变量、以手臂结构尺寸为约束的手臂挠度模型与末端竖直方向静偏移模型,分析手臂厚度对末端竖直方向静偏移的影响规律并对末端手臂与小臂的厚度尺寸进行优化设计;对结构优化设计前后硅片传输机器人手臂的性能进行对比分析。结果表明:该方法在大幅度降低手臂质量的同时可显著提高硅片传输机器人手臂的一阶与二阶固有频率,大幅度降低了末端竖直方向上的静态偏移及内应力,大幅提高了系统竖直方向上的振动频率。