手功能康复机器人技术

手功能康复机器人是一种帮助手外伤或偏瘫患者逐步恢复手指运动功能的医疗康复机器人,结合了康复医疗理论和机器人技术。讨论了国内外手功能康复机器人的研究现状,依据人手生物力学特性和临床康复医疗训练要求,从提供机构驱动力的不同方式出发,围绕现有手功能康复机器人的机械结构设计、运动学和动力学、控制系统设计、力觉和位置信息反馈等问题展开了阐述,分析了目前手功能康复机器人存在的不足和解决途径,在此基础上,对其研究前景进行了展望。     

人机智能协同在医疗康复机器人领域的应用

生物智能(人类智能)和人工智能(机器智能)各有所长,具有很强的互补性。借助各种人—机接口技术和方法,将生物智能和人工智能结合起来,使它们优势互补、协同工作,从而产生更强大的智能形态,并将孕育出重大的理论创新和技术方法突破。首先介绍了人机智能协同的主要研究方向、关键科学问题和主要研究内容,之后对人机智能协同在服务、医疗和康复机器人领域的应用及推动作用做了进一步介绍,最后分析了应用存在的可能问题和挑战并做出总结。     

外肢体机器人研究现状及发展趋势

外肢体机器人是一种新型的可穿戴人体辅助设备,通过与人类肢体的对接融合、互助协作来提高人体活动、感知、操作等能力,在工业生产、医疗康复、助老助残及生活服务等领域都有着广阔的应用前景。分别针对当前国内外的外肢体机器人研究情况,对其本体结构、控制方法、应用领域等方面进行了综述。根据不同的本体结构与功能将外肢体机器人分为外肢体与外手指;根据结构柔顺特性将外肢体机器人分为刚性外肢体机器人与柔性外肢体机器人;归纳分析了外肢体机器人的控制方式,主要包括肢体映射控制、肌电信号控制与脑机接口控制;分析总结了外肢体机器人面临的技术挑战,并对外肢体机器人的技术发展趋势做出了展望。     

一种自适应多功能智能管道机器人设计

针对现有管道机器人功能单一、适应性差的问题,设计了自适应多功能智能管道机器人。采用SolidWorks对机器人进行了三维建模,分析了机器人的工作机理,对控制系统进行了研究。采用ANSYS有限元分析软件对支撑结构进行了分析。对变径机构主动轮部分进行了运动学建模,得到了N20电机与管道机器人行进速度的函数关系及N20丝杆电机转速与管道机器人开合灵敏度的函数关系。对机器人外径调节范围和空载行进速度进行了试验,制作了实物样机,经试验测试表明：机器人单节高度为80 mm,质量为0.7 kg,主动轮外径可调节范围为60.16～240.33 mm,空载行进速度为0.21 m/s,主要支撑结构均满足设计要求。该机器人具有结构简单、制造成本低、功能多元、主动适应管径变化的特点,不仅为管道类机器人的创新设计提供了有效解决方案,而且为海洋管道的安全性检测做出了贡献。     

工业机器人性能测评体系研究综述

在"工业4.0"和《中国制造2025》的时代背景下,工业机器人的发展获得广泛关注,但作为工业机器人关键技术之一的整机性能测评体系却并没有紧跟上发展需求,严重制约了工业机器人的充分发展。总结了工业机器人整机性能测评体系主要内容,阐述了国内外测评体系的发展历程及当前发展现状,分析了国内外性能测评体系所存在的问题,并针对性地提出了有建设性的测评方案,同时对测评体系未来研究趋势做出展望。     

滚动球式医疗服务型机器人动力学建模与仿真

针对当前医疗服务型机器人运动不灵活、稳定性差等问题,设计了一种滚动球式医疗服务型机器人,该机器人在结构设计上增加了瞬时失电保护装置,有效的提高了机器人在启停及制动状态下系统的稳定性。采用Lagrange-Routh方程建立滚动球式机器人系统的动力学模型,通过引入Lagrange乘子能够很好的解决滚动球式机器人系统的非线性、非完整性等问题。最后,利用MATLAB/SIMULINK软件对所建立的动力学模型进行了仿真分析,结果表明,所建立的动力学模型是准确的,为后续结构优化和控制系统的设计提供了理论依据。     

21世纪的群体智能机器人

目前 ,各种不同用途的工业用智能机器人和具有通用功能的机器人的研究开发正在蓬勃展开。智能机器人不仅活跃在制造业 ,将来有可能应用在宇宙、原子能、深海等特殊环境下的作业以及建筑业、农业、林业、医疗、服务业等广泛的领域。　　 一、群体智能机器人系统目前 ,在智能机器人系统开发中形成了两大潮流 :一是日本本田技研开发的模仿人体动作的双脚行走的机器人 ,二是仿生机器人系统。人体型机器人可以在家庭护理、娱乐场所等人类生活的环境中使用。但其功能与人体功能相距甚远 ,还有待今后进一步地研究。仿生机器人系统的开发重点是 ,多…     

体内医用微型机器人的发展现状与前景

介绍体内医疗微型机器人国内外的研究现状，对其作业机理进行分析比较，并结合开发研制的外磁誓驱动胶囊式医疗微型机器人的实际情况，指出目前体内医疗微型机器人实用化进程中急待解决的技术问题，最后对其实用化的关键技术和发展趋势进行探讨。     

机器人行走运动控制系统

机器人行走运动控制系统主要的工作是带动机器人运动,为了实现这一功能,我们采用了直流电机做驱动,这主要是考虑到它的调速、起动、制动及控制等方面的优点。对机器人行走运动的总控制由单片机89C52完成,其中包括了测速、控速和驱动三大部分。对直流电机的测速,则使用了转速发送脉冲器根据电机的不同转速产生相对应的脉冲,并选用M法进行测速。针对机器人通常是轻载的特点,主要采用的是混合调制控制。在驱动控制方面,为了保证对电机控制的准确和稳定,同时减小功耗,采用了大功率MOS管作为驱动。     

机器人关节的发展现状与趋势

机器人关节是机器人的基础部件，其性能的好坏直接影响机器人的性能。本文根据机器人关节的功能特点，驱动方式，应用场合和主要结构等进行了分类；介绍了典型的机器人关节结构形式，对工业机器人和拟人机器人的关节结构进行了较为详细的介绍；随着数字伺服技术等电子技术的发展，机器人关节也在不断发展。机器人关节呈现出大力矩、高精度、反应灵敏、小型化，机电一体化，标准化和模块化等趋势，以适应机器人技术发展的需要。     

医疗手术机器人发展概况

手术机器人是一种智能外科手术工具,借助精确的干预措施、本体结构和智能控制系统等技术的突破解放医生的手和眼,提高临床操作准确性和手术成功率。目前手术机器人已广泛应用于神经外科、腹腔外科、胸外科、骨外科、眼科、耳鼻喉、血管介入及颅面外科等医疗中。本文从功能模块、定位导航等关键技术、国内外医疗手术机器人发展、趋势等方面对手术机器人的发展概况进行了介绍。     

弧焊机器人离线编程系统分析与设计

从焊接生产市场竞争的角度来看,焊接生产的柔性化与集成化成为焊接生产自动化的一个必然趋势。机器人的在线示教编程不但效率低,而且占用生产时间,难以与其他系统实现无缝集成。目前,这些问题同焊接件的坡口加工及装配的精度一起成为制约机器人在焊接领域推广应用的主要技术问题。离线编程技术可以使弧焊机器人成为一种便于操作和集成的具有充分柔性的系统,根据机器人应用中的技术问题,立足于当前的实际情况,分析、设计了弧焊机器人离线编程系统。设计过程中充分考虑了系统的易用性和实用性。     

电视机搬运码垛机器人应用研研究

电视机搬运码垛机器人是863计划研制项目之一。这里描述了其研制宗旨和研制现状,总结了电视机搬运码垛作业的相关技术要求,并对机器人设计中的有关技术问题作了讨论。     

机器人在自动化上下料系统中的应用

将机器人运用在自动化上下料系统中,能大大减少工作人员在恶劣的生产环境中的停留时间,可实现生产过程数据与车间数据库对接以便进行管理、分析、统计,对提高车间设备装备水平、改善工人生产劳动条件、降低劳动力成本具有显著效果.     

开放式教学机器人的研究开发

传统封闭式机器人系统越来越不能满足市场发展的需要,研究开发开放式系统结构的教学机器人成为趋势,它为厂家用户降低操作费用,缩短编程时间等,显示了极大的优越性.     

仿青蛙机器人运动学分析

提出了一种仿青蛙机器人的机构模型及其运动学分析方法。基于青蛙生物结构的对称性,建立了仿青蛙机器人机构的平面机构模型;获得了该机构的运动学方程正反解和机器人跳跃过程中姿态调整的位姿与输入关节角的关系,分析结果符合青蛙跳跃的一般规律,最后通过实例计算进行了数字仿真验证。     

仿人型跑步机器人的运动学分析

提出了一种对仿人型跑步机器人的运动学进行分析的新方法。首先建立惯性坐标系、参考坐标系和物体坐标系，再根据D-H规则推导各个坐标系之间的转换矩阵，并用它们来分析正向运动学问题。通过推导机器人质心轨迹、双脚轨迹和各个关节角度之间的关系式，得到了跑步机器人逆向运动学的计算公式。仿真结果表明：这种方法对于求解仿人型跑步机器人的正向运动学和逆向运动学问题，具有求解速度快、精度高等优点。     

机器人辅助模具自动抛光研究及发展趋势

因为模具抛光已成为模具智能制造的“瓶颈”,故模具自动抛光的研究已引起广泛的关注,并取得了很大的进展。概述了机器人辅助模具自动抛光研究的进展;介绍了关节式PUMA－562机器人为平台的辅助模具自动抛光实验系统,提出了进一步的研究方向。     

基于鼓点自由识别的小型跳舞机器人

以C8051F310单片机为控制器的核心,制作出了动作灵活、价格低廉、以及模块化结构的跳舞机器人。阐述了该跳舞机器人的总体方案设计、控制系统、控制算法和鼓点识别硬件电路。     

具有超前特性的移动机器人跟踪截获控制算法

针对移动机器人跟踪截获运动目标问题,本文提出了具有超前瞄准的跟踪截获控制算法。在已知直线恒速运动目标特性的情况下,推导出了直线跟踪截获目标的超前瞄准角的计算公式。在目标特性未知的情况下,提出了基于目标视线角的修正PD控制算法。仿真试验结果表明该方法与常规的基于目标视线角的方法比较,能有效地改善机器人跟踪特性,其跟踪轨迹平直,目标截获时间短。