基于KUKA工业机器人的遥操作控制系统设计与异构主从控制方法研究

为了适应特种环境作业的需求,提出一套以KUKA工业机器人为从操作手的遥操作控制系统设计方法。通过Eth.KRLXML软件接口与主控计算机建立TCP/IP连接进行通信,实时地反馈机器人的关节角度与末端位姿等信息,同时接收并执行主控计算机的控制命令。针对异构型主从遥操作控制系统,提出一套基于相对位姿尺度变换的遥操作控制算法,将主操作手的运动信息经过相对坐标变换和尺度变换换算到KUKA机器人的末端,实现对不同大小工作空间的精确异构遥操作控制。最终所设计的遥操作控制系统和异构型尺度变换遥操作控制方法的有效性在实物抓取释放实验中得到了验证。     

机械臂遥操作控制系统设计与实现

针对机械臂的遥操作控制问题,设计了一种机械臂遥操作控制系统,给出了遥操作系统结构设计和软硬件实现方案,推导了基于位姿分离算法的7自由度冗余机械臂正逆运动学模型。通过仿真试验验证了运动学求解方法的准确性,通过对机械臂实物进行遥操作实验,综合验证了遥操作系统设计的有效性。     

异构型遥操作系统的定位与接触控制研究

与同构型机器人遥操作系统不同,在异构型机器人遥操作系统中,操作者往往对目标物的精确定位和接触力的判断不足,当从机器人接触到外部环境时缺乏良好的临场感,导致操作精度不足。针对此类问题,该文提出了一种基于机器人工作空间转换与直接力反馈结构相结合的目标物定位与接触遥操作控制方法。该方法首先将机器人的关节空间转换到工作空间,再对异构型主从机器人不同的工作空间进行映射匹配,然后在直接力反馈式的遥操作结构下与力传感器共同作用,并辅以摄像机,使得操作者可以精确地操作远端环境中的机器人,从而准确地接触到目标物及获取目标物的位置,进一步准确判断从机器人在外部环境中所接触到的物体属性。该方法借助力反馈进行目标物定位与物体属性判断,较之复杂的机器人视觉标定方法更加简单易于操作,其有效性也在搭建的异构型机器人遥操作实验平台上得到了验证。     

基于预估补偿的手眼伺服空间机器人控制方法的研究

针对手眼伺服空间机器人系统自主控制中，由于视觉反馈和控制算法的运算时间造成的大时滞现象对系统控制影响，提出了基于Smith预估补偿的优化机器人视觉伺服的控制方法。利用手眼反馈和关节返回的信息来估计实际情况下当前机械臂末端与目标的相对位姿，进行机器人的控制。同时根据空间机器人的具体情况，提出了固定视觉反馈时滞的方法，对系统进行了简化。该方法可消除系统的大时滞对系统控制的影响，提高了系统控制的实时性、稳定性和精度。模拟试验仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于预估补偿的手眼伺服空间机器人控制方法的研究

针对手眼伺服空间机器人系统自主控制中，由于视觉反馈和控制算法的运算时间造成的大时滞现象对系统控制影响，提出了基于Smith预估补偿的优化机器人视觉伺服的控制方法。利用手眼反馈和关节返回的信息来估计实际情况下当前机械臂末端与目标的相对位姿，进行机器人的控制。同时根据空间机器人的具体情况，提出了固定视觉反馈时滞的方法，对系统进行了简化。该方法可消除系统的大时滞对系统控制的影响，提高了系统控制的实时性、稳定性和精度。模拟试验仿真结果验证了该方法的有效性。     

输电线巡检机器人自主抓线的控制

针对一种双臂巡检机器人越障过程中脱线手臂的自主抓线问题,提出了一种自主抓线控制方法。首先,基于输电导线纹理特征和积分投影方法估计导线的位姿(偏距、偏角)。然后,基于输电导线的位姿偏差设计自主抓线的仿人智能控制器,利用偏角、偏距和线宽的估计值并结合机器人的倾角信息对机器人进行自主抓线控制。实验表明,该方法能在不同光照和背景下有效估计输电导线的位姿,可靠控制脱线手臂自动落线。     

一种位姿解耦的主操作手结构设计与优化方法

为提高医生对微创手术机器人主操作手进行操作时的一致性和灵活性,设计一种8关节串联型力反馈主操作手。从位姿解耦角度出发,通过一种双平行四边形结构实现位姿解耦,提高了主操作手在不同位姿下操作的一致性。利用改进后的D-H参数法和逆变换法,分别建立主操作手的正运动学和逆运动学模型,并从运动学角度验证了该位姿解耦策略的正确性。基于蒙特卡洛法,使用MATLAB编程,分析主操作手的最小工作空间。求解主操作手的雅可比矩阵,基于全域性能指标和全域性能波动指标定义了主操作手的综合运动性能指标,并以最小工作空间作为约束,用遗传算法对主操作手的运动性能和结构尺寸进行了分析与优化。结果表明:相比于优化前的初始设计,优化后主操作手的综合运动性能指标提高了15.32%,尤其是具备良好运动性能的工作空间体积增加到原来的3倍,已基本包含手术要求工作区域。主操作手在保证操作一致性和足够工作空间的基础上,具备了良好且稳定的运动性能。     

空间机器人多臂精准协同控制技术

为了解决单臂空间机器人在轨服务任务中机械臂末端位姿控制精度有限的问题,提出了一种空间机器人多臂精准协同控制方法,该方法以3条7自由度机械臂的空间机器人(SR)为研究对象,利用Kane方法建立了具有通用性的SR动力学模型,该模型包括本体动力学方程与各条机械臂动力学方程两部分;在此基础上,基于李雅普诺夫稳定性理论,设计了SR捕获目标过程中机械臂各关节的轨迹跟踪控制律,克服了机械臂的运动抖动问题．仿真结果表明,该方法可保证机械臂末端按照期望的轨迹运动,并且能提高机械臂末端位姿控制精度．     

水轮机修复专用机器人的位姿控制方法

为实现水轮机修复专用机器人的位姿控制，依据神经网络可以逼近任何非线性函数这一特性，采用融合遗传算法的神经网络建立机器人逆运动学模型，针对机器人的结构特点，改进了神经网络的输出训练样本，设计了用遗传算法学习神经网络权系数的软件实现方法，并提出了应用轨迹插补算法取得轨迹中间点位姿．运行结果表明，该方法可大大提高机器人的位姿控制准确度，并能快速地实现位姿控制．     

基于柔顺控制的机器人装配技术

针对复杂接触环境下机器人柔顺装配困难的问题,提出了一种基于受力信息精准获取与改进力/位混合控制算法的柔顺装配方法.在对机器人末端力传感器进行零点补偿及负载重力补偿后,通过矩阵变换实时计算出装配接触点处机器人末端执行器的真实受力,并在力控制过程中让机器人的运动遵循双曲正切速度-力关系.实验结果表明,机器人在装配过程中并未发生明显的抖动,所提算法具有良好的柔顺装配效果.     

可拓策略存在性

对于∑和A不相容之矛盾问题的解决在经典命题逻辑的范围内是无法实现的,而在可拓逻辑的框架下这是可能的．首先定义了变换、可拓变换、解悖变换等概念,在此基础上,证明了增加型变换、蕴涵型变换和删减型变换化矛盾问题为相容问题的可能性,最后证明了使用变换解决矛盾问题的三种策略的逻辑存在性．     

曲线投射在相贯线作图中的应用

曲线投射法及其应用,前人已有论述,本文以实例阐述曲线投射如何与各种几何变换方法相结合求出相贯线上的特殊点和一般点,以实现类似特殊相贯体的相贯线的完整求解。     

种质系统在植物遗传转化中的应用

本文综述了种质系统在多种植物遗传转化上的应用,分别阐述了花粉管通道法,胚囊、子房注射法,浸渍吸收法,花粉转化法等转化方法,并提出了各自的适用范围。总结了种质转化系统的优点,列举了应用中应注意的问题。     

在二维坐标系下的一般经典哈密顿系统的正则变换和对应于它的量子幺正变换

讨论了与线形正则变换相关的二维一般哈密顿系统。并利用幺正变换计算了变换后和变换前的薛定谔方程之间的关系。     

平面场透射变换中的固定元素

本文主要分析了平面场透射变换的固定元素,并对其进行了数学分析,最后举例给以说明。     

高校科学技术转化为生产力的途径

本文对科技转化途径进行了探讨和归纳,提出了技术转化的三种途径。同时,对转化方式和达到的效果,进行了初步分析。     

计算机绘制射影变换图形的解析法

主要论述了在计算机上绘制射影变换图形的解析法，它与作图法相比，具有作图简便，快速，准确的特点。     

分块矩阵的相似变换和合同变换

首先介绍了分块矩阵的初等变换的概念,然后将矩阵的相似变换和合同变换推广到分块矩阵上．并得列了两个定理,然后给出若干应用。     

A.K.N.S系统的Darboux变换与Kaup-Newell系统的Darboux变换之间的关系

本文通过A.K.N.S系统与Kaup-Newell系统之间的规范变换,详细研究了这两个系统的Darboux变换之间的关系,并给出了Kaup-Newell系统的两个基本的Darboux变换。     

“98·7”武汉、黄石特大暴雨过程的小波分析

通过对 1 998年 7月鄂东特大暴雨期间武汉、黄石两站逐小时地面要素和云顶亮温 (BlackBodyTemperature)资料的小波分析 ,清楚揭示了上述两站降水、气温、气压、相对湿度和云顶亮温等气象要素的时频扰动特征 ,并通过小波逆变换从原资料序列中分离出不同尺度的信息