缆索机器人全气动控制系统的设计

大型缆索设施维护是国内外一个亟待解决的难题。该文设计了一种缆索机器人的全气动控制系统。该控制系统由１４个气缸驱动,ＰＬＣ控制,对工作环境的适应能力强,从而使机器人结构简单,承载能力大,移动速度可调,可靠性和工作效率高。     

气动爬墙机器人

本文根据真空吸附原理，采用先进的气动元器件设计一个能在垂直墙面上，通过脚步行进方式，在四个方向垂直移动的气动爬墙机器人。其控制系统采用可编程控制器，实现5个基本动作的逻辑控制和顺序控制。     

气动竞赛机器人控制系统设计

气动控制系统由于其结构紧凑、功能性强、方便控制、动作速度快等特点,被广泛应用于竞赛机器人中.该文介绍了一种气动机器人的设计方案,通过应用证明,该控制系统结构简单,操作方便,运行平稳,达到设计要求.     

人形机器人技术的发展与现状

人形机器人是一类能双足行走的智能机器人,与传统机器人相比有很大的优势,但人形机器人也远比传统机器人复杂。文中主要就人形机器人的相关技术对人形机器人的发展与现状做了相关的综述。     

危险工位气动机器人的PLC控制

本文介绍了可编程控制器在危险工位中气动机器人控制系统中的应用,并对系统的组成、功能及软件的构成作了简要阐述。     

一种新型气动蠕动机器人的机理研究

文章提出了一种新型气动蠕动机器人，分析了它的驱动机理和动态特性。这种蠕动机器人有一个基于气动驱动器的新颖驱动机构和4个吸附足。它结构简单，制造成本低，易于小型化。仿真表明该控制策略可行、响应快速、控制可靠。因而这种新型机器人在很多领域有着广泛的应用潜力。     

一种教学机器人及其单片机控制系统

文中介绍一种用于教学的示教机器人及其单片机控制系统,给出了其机械结构示意图、检测装置示意图、单片机控制系统原理图及程序框图,并已在一些院校的教学中使用。     

一种气动驱动新型上肢康复机器人

结合临床康复医学理论及临床康复经验对上肢康复机器人方案进行研究,设计了一种应用于偏瘫患者康复训练的气动式上肢康复柔性机器人,进而将气动技术的安全性、柔顺性应用到康复领域中来,有效地实现了患肢由完全被动到以被动为主逐渐到以主动为主,最后康复到完全主动训练过程的适宜模式.     

RTK与Lidar组合优化机器人导航控制

针对传统移动机器人导航控制时的灵活性较差,且易受到距离和空间限制的问题,提出了基于RTK系统和激光雷达(Lidar)探测数据相组合的机器人导航控制方法,由RTK系统获得大范围场景的精确定位数据以构建全局地图并通过线性自抗扰控制器进行全局导航,通过激光雷达探测场景内局部小范围的障碍物数据并构建局部地图,并采用聚类分段拟合等算法精确描述障碍物的边缘信息,由改进的人工势场法实现机械人的自动避障.实测数据实验结果表明,所提方法达到厘米级的避障效果.     

基于空间视觉的仿人形柔性机器人尺寸控制系统

目前的仿人形机器人研究多以刚性材料为主,仿形精度不高且无法真实模拟人的体态特征。针对这一问题,设计了一种仿人形气动柔性机器人。设计了一种IBP-PID的稳压控制方法,实现了柔性机器人气动元件内的精密气压控制,进而提高了柔性机器人的尺寸控制精度;设计了空间视觉尺寸测量实验,检验该控制算法的准确性。结果表明：该稳压控制算法在微气压环境下的控制效果良好,兼顾了动态特性和稳定性;柔性机器人的关键部位尺寸控制精度在0.5%以内,验证了控制算法的有效性。     

低成本类人足球机器人控制系统设计

通过分析当前类人足球机器人控制系统中CPU的优缺点，提出了一种新的低成本的类人足球机器人控制系统。该系统采用数字信号处理器（DSP）和嵌入式处理器（ARM），由DSP进行场上目标的识别和自身定位，ARM上运行Linux操作系统，完成路径规划，步态控制以及通讯等功能，充分结合了DSP的实时信号处理能力和ARM在系统控削方面的特性，合理分配任务，满足系统实时性要求。详细介绍了系统的硬件设计和软件设计。研究表明，该控制系统具有好的控制效果，有着广阔的应用前景。     

肌电信号控制仿生手的研究

研究的目标是利用肌电信号实时控制仿生手的运动。使用所设计的系统，实现了肌电信号采集、处理和对所设计的仿生手的控制。通过试验验证了肌电信号的统计特性，用不同操作者的不同肌肉来控制和训练仿生手抓物体，试验结果表明仿生手的失误率小于0．5％。     

基于反馈控制的仿人机器人步态规划

为了解决仿人机器人离线步态规划中机器人难以跟踪期望步态的问题,建立了仿人机器人的简化三连杆模型,并运用拉格朗日力学对模型进行了动力学分析,包括机器人单腿支撑期和双腿支撑期以及整体步行模型,在此基础上,提出将混杂系统的输出作为机器人的规划步态函数,设计了反馈控制器来实时调整机器人的实际步态。仿真结果表明,所设计的反馈控制器能够很好地调整机器人步态。     

基于构形控制的仿人机器人操作臂最小关节运动研究

以宜人化双臂操作服务型机器人的左臂为研究对象，进行仿真研究与分析。建立七自由度的冗余操作臂的运动学模型；以加权关节运动为优化目标，利用构形控制的方法求解操作臂的运动学逆解。仿真结果证明，在保证操作臂末端精确跟踪设定轨迹的前提下，关节运动避免了极限，加权关节运动得到了优化，算法和优化指标有效可靠。     

气动恒力控制系统的自抗扰控制

针对磨削和抛光等对恒力控制装置的迫切需求,开展气动恒力控制系统研究。由于气动系统存在比例流量阀死区、气缸摩擦力以及气体可压缩等非线性问题,提出了一种二阶线性PID自抗扰控制器,并加入了死区补偿器。该控制器采用跟踪微分器对输入信号进行过渡,利用扩张状态观测器对非线性参数影响进行估计,并通过线性PID反馈控制律进行补偿,同时引入死区补偿器快速跳过死区范围。试验结果表明,相比传统PID控制和积分型线性自抗扰控制(I-LADRC),线性PID自抗扰控制具有更好的动态响应以及更强的鲁棒性,并且稳态误差小于2 N。     

拟人机器人自由度的分析

以采用最常见的下肢关节配置方案的拟人机器人为例进行了自由度的计算，并且对只考虑某一个方向转动关节的模型也进行了自由度的计算。利用Adams软件引入了一种简单有效的自由度验证方法，并对计算结果以及拟人机器人下肢各关节的耦合现象进行了分析，该方法亦适用于采用其它关节配置方案的似人机器人。     

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。     

基于气动系统的受电弓主动控制试验装置的研究

为改善弓网动态特性,使受电弓对于接触网具有良好的跟随性,减少离线和拉弧,保证弓网受流质量,该文提出了一种基于气动系统的旨在实现弓网良好接触的控制方案.以受电弓抬升气压为控制目标的思路下,设计开发了以气动系统为主动执行器的主动控制系统,并以最新的国产试验性高速列车受电弓V500为对象进行了试验.试验结果表明引用气动系统主动控制技术后,弓头和接触线的接触压力达到设计要求,且具有良好的跟随性,基本达到试验要求.     

Superunderactuated Multifingered Hand for Humanoid Robot

A novel underactuated finger mechanism was designed. Finger mechanism was incorporated into a humanoid robot hand to obtain more degrees of freedom with less actuators and good grasping functions with shape adaptation, therefore decreasing the requirements for the control system. A novel superunderactuated multifingered hand (TH-2 Hand) for a humanoid robot was designed based on a previous underactuated finger mechanism. The TH-2 Hand was attached to a humanoid robot because of its high personification, superunderactuation, compactness, easy real-time control, small volume, light weight, and strong grasping function. This work was translated from the Journal of Tsinghua University (Science and Technology), 2004, 44(5) (in Chinese) This research is funded by the National Natural Science Foundation of China (grant 50275083) and the Education Prosperity Plan of the National Ministry of Education