临场感遥控作业机器人的力觉虚拟现实建模研究

虚拟现实技术是目前解决临场感遥控作业机器人系统中时延问题的有力手段。本文针对力觉虚拟现实的实现,提出一种新的力觉虚拟环境的建模方法。该方法引入虚拟物体的动力学特征,使得模型更具起初性,不仅可以生成交互时发生的弹性接触力,还可以生成操作过程中的惯性力以及接触过程中的摩擦力。实验表明了该方法的有效性。     

未知环境下的移动机器人环境建模研究

环境建模技术是移动机器人自主导航研究中的一个关键问题。为了实现机器人在未知环境下的自主导航,本文在分析当前普遍采用的一些环境建模方法及其缺点的基础上,提出一种基于多传感器信息融合的环境建模方法。实验结果表明该方法有效地克服了传感器的累计误差,有效地提高了环境建模的准确性。此方法的可行性和有效性通过Pioneer3-DX移动机器人得到了实验验证。     

未知环境下的移动机器人环境建模研究

环境建模技术是移动机器人自主导航研究中的一个关键问题。本文给出一种基于多传感器信息融合的环境建模方法。实验结果表明该方法有效地克服了传感器的累计误差,有效地提高了环境建模的准确性。此方法的可行性和有效性通过Pioneer3-DX移动机器人得到了实验验证。     

基于视觉显著性的移动机器人动态环境建模

本文采用视觉显著性提出了一种移动机器人动态环境建模方法.该方法利用提出的视觉显著性模型,对连续的2帧图像中匹配的加速稳健特征点(SURF)利用其位置关系并采用多重随机抽样一致(multi-RANSAC)算法实现了环境中动态物体显著性检测.采用投影方法和快速均值漂移算法构建了动态环境的栅格模型,利用得到的动态显著性物体的位置更新环境地图中的栅格占据值以及动态物体的影响区域.动态环境显著图构建实验和动态环境的栅格模型构建实验的结果证明了上述方法是可行的.     

移动机器人基于近似Voronoi图的3-D环境建模方法

提出一种三维复杂环境下移动机器人的环境建模与分析方法。通过平滑滤波得到环境地形高度变化的轮廓基本特征,以一阶微分方法分析满足移动机器人运行的平坦性,建立投影平面上的可行区域图。应用改进的近似Voronoi边界网络构造方法得到可行区域的网络化结构模型。该方法能够以较少的网络节点反映移动机器人运行环境中可行区域的网络化结构,从而降低路径规划的计算复杂度。该模型方法体现了三维环境的地形轮廓特征,因此能够有助于导航中的规划与定位问题的解决。     

力觉临场感遥控作业机器人控制系统研究现状和发展

综述了力觉临场感遥控作业机器人控制系统的历史和现状,指出当前存在的问题及发展方向.     

基于激光扫描的移动机器人3D室外环境实时建模

针对室外非结构化3D环境,研究了基于激光扫描的移动机器人实时地形建模问题.考虑了建模过程中可能存在的多源不确定性误差,将其建模为零均值高斯噪声,由此建立多级坐标变换矩阵将激光扫描数据转化为全局坐标系中的概率化高程估计,并根据置信区间将得到的高程估计关联至多个地形网格,在此基础上对关联网格内分配的高程估计进行概率融合,实现了局部高程地图的更新.此外,采用局部窗口检测方法对地形遮挡问题进行了处理,并同时解决了室外环境下移动机器人的3D定位问题.实验结果表明了该算法的实时性和有效性.     

移动机器人THMR-V遥控系统的设计与实现

介绍了基于视觉的移动机器人THMR-V遥控系统的设计及实施。重点介绍了指挥站测控与监控系统、方向盘力反馈技术、无缝隙切换技术,以及数据与图象无线通信系统。     

基于视觉注意的移动机器人环境3D建模

人类的视觉注意具有高度的选择性.模仿这些机制可以使得机器人对其周围环境建模更具高效、智能和鲁棒特性.本文采用视觉注意提出了一种移动机器人环境3D建模方法.该方法采用障碍物距离势函数的变化率作为显著度的度量函数,利用移动机器人提取到的场景中的特征点并结合快速均值漂移算法,实现了移动机器人周围环境中物体显著性检测,并以其为栅格先验模型,结合传感器模型、投影方法采用贝叶斯估计方法构建了环境的栅格模型.建立的模型在室内和室外环境进行了实验验证和性能评估.     

螺旋理论在机器人解空间中的应用

本文首先提出了机器人解空间的概念,然后应用螺旋理论得到三自由度机器人位于解空间界面上的充分必要条件是表示三关节瞬时运动的螺旋与一过手部中心点且螺旋参量为零的螺旋互易。并推导出机器人解空间界面的母线方程。讨论了解空间界面与奇异点的关系。还举例绘制出一些解空间图形.     

五自由度串联机器人手部特殊的转动自由度

应用反螺旋理论，讨论了当反螺旋理个ｈ≠０旋量时，允许转动轴线在空间分布规律。着重地五自由度串联机器人Ｍｏｔｏｍａｎ的运动性质作出分析，且给出其全部５种不同条件下的运动图谱。     

步行机器人的一种运动近似综合方法

为避免步行机器人精确运动综合中大量繁复的解析工作,本文提出了一种近似运动综合方法。应用该方法对七自由度步行机器人进行了运动综合,证明了该方法的可行性,并指出了该方法的适用范围。     

CS－1双臂工业机器人及其控制

一种用于高温、有毒环境下代替人工操作的ＣＳ－１双臂机器人已研制成功，成为铍铜合金生产自动线的主要组成部分．本文介绍了其机械结构及几何参数，对其运动学参数及轨迹规划作了分析，研究了其动力学特性及控制策略，对其先进的交流伺服驱动装置及分级计算机控制系统、颇具特色的机器人语言也作了论述，最后总结了调试运行结果。     

工业机器人精度的概率设计

本文从系统响应的概念出发.将具有N个自由度的开链工业机器人系统分成若干相互串联或并联系统,找出各系统之间的误差传递关系,提出了误差系统响应的概念.在此基础上.引入概率方法建立起工业机器人精度的概念分析和概率优化分配的数学模型.同时还对引起机器人手部误差的各种原始随机误差及手部误差本身的分布情况进行了初步分析.最后,以一台五自由度的装配机器人作实例进行了概率设计.     

移动机器人在障碍物具有不确定性时的运动规划

本文提出了一种移动机器人在实时避碰中对移动障碍物的运动不 确定性的处理方法.该方法主要考虑了两个不确定性来源：移动障碍物运动速度上的不确定 性和运动方向上的不确定性.用概率统计的方法来为不确定性建模.并与一种基于相对速度的 在线避碰方法结合起来对移动障碍物避碰.通过这种方法可以使机器人对移动障碍物的避碰 更有效率.     

一种机器人位姿重复精度测量系统的研制

本文介绍作者所研制的一种可同时测量机器人位置和姿态重复精度的测量系统,阐述了该测量系统的设计基本原理.对该系统的测量误差及灵敏度进行了分析与讨论.给出了一个机器人位姿重复精度的测量实例.     

两轮移动机器人运动控制系统的设计与实现

通过对两轮驱动机器人小车的运动模型的分析,提出一种非完整性两轮机器人小车运动控制器的设计方法.在将运动参量角速度和线速度进行解耦的基础上,引入速度控制器,通过反馈抑制了左右轮的扰动及参数差异对控制性能的影响,􀁯并且以数字信号处理器芯片TMS320LF2407A为控制器核心,具体实现了非完整性两轮机器人小车运动控制.实验结果证明了上述方法的有效性.     

工业机器人的学习控制

加速度传感器装在机械手手部,各关节的加速度由加速度分解算法得到.然后,提出了一种学习控制法,这种控制法利用加速度误差校正驱动器运动.并提出了一种基于几何级数的极限条件估计学习控制过程收敛条件的理论方法.本文所提出的学习控制理论的有效性通过 PUMA-562 机器人的计算机仿真实验得到了证实.     

空间柔性机械臂的真-伪混合坐标形式的运动方程

本文从柔性体的真-伪混合坐标形式的拉格朗日方程出发,导出了空间双柔性连杆机械臂系统的真-伪混合坐标形式的动力学方程.由于采用伪坐标和矩阵运算,避免了繁冗的对方位参数的求导过程,使方程结构紧凑,便于建立递推形式,并且在选择不同参数描述整体刚性运动情况下,方程形式保持不变,因而具有一般性.