一种主被动式辅助腹腔镜手术机器人的运动学分析

从临床应用的角度出发,提出了一种6自由度的主被动式辅助腹腔镜手术机器人.3个主动关节由步进电机驱动.实现机器人末端空间位置的变换,被动姿态关节无驱动安装在小臂末端,在机器人主动关节的带动下实现随动运动,用于手术中腹腔镜姿态的调整,被动姿态关节的设计使机器人更加符合实际手术的要求.建立了腹腔镜的位姿模型并求出了腹腔镜实现锥形位置空间和腹腔镜轴向位移的位姿逆解,运用MATLAB对机器人进行了运动学仿真研究,仿真结果表明,机器人能够很好地完成腹腔镜位姿调整及保持的任务.     

一种腹腔镜手术机器人手术切口位置的标定方法

提出了一种标定患者手术切口位置相对机器人基础坐标系坐标的方法.在机器人小臂的下方安装两个不同倾角的激光源,通过几何关系间接获得患者切口的坐标,为机器人提供必要的腹腔镜姿态信息.利用MATLAB对标定系统误差及切口位置标定误差进行了分析,通过切口标定实验对标定方法及误差分析进行了验证.     

烟条外观检测主控系统设计

主要研究了烟条外观检测系统硬件和软件的设计方法以及系统的扩展性问题.阐述了以uPSD3254A型单片机为控制核心的硬件电路设计原理,基于C语言的模块化编程思路.在系统的扩展性方面,使用ZigBee模块组网,并通过GPRS实现远程控制.现场应用结果表明,系统满足设计要求,具有很高的安全性和可靠性.     

基于视觉的服务机器人轨迹跟踪控制

根据移动服务机器人的运动学模型和针孔摄像机成像原理,完成了机器人的速度向量由视觉空间到任务空间的变换。采用视觉伺服控制方式,结合反步设计思想,设计了具有全局渐近稳定的轨迹跟踪控制器,并利用Lyapunov函数进行稳定性分析。仿真结果验证了所设计控制器的有效性和正确性。     

直流伺服系统中的摩擦力矩仿真研究

本文主要以数控机床和机器人中广泛应用的直流伺服系统为例对摩擦力矩进行仿真研究,对摩擦力矩采取了两种不同的处理方法构建了直流伺服系统的仿真模型。通过分析摩擦力矩特性以及它对系统输出结果的影响,确定了符合系统实际情况的MATLAB仿真模型。仿真结果表明,摩擦力矩对系统性能影响很大,在系统设计和仿真时应全面考虑动、静摩擦对系统的影响。     

石英膜盒制造工艺研究

本文介绍了石英膜盒的工作原理，结构和制造工艺。     

一种用于水下机器人的触沉传感器研究

本文论述了一种用于水下作业机械手的机器人触觉传感器的结构及工作原理，这种传感器的开关类似于水下生物的“触须”，能够在４个方位上判别与对象接触的位置及接触长度，对于其他形式的机械同样适用。     

拓宽仿真转台频带的一种方法

本文介绍了一种利用流量反馈来提高伺服阀的频率，从而拓宽仿真转台频带的方法，并给出了其解析式和分析结果。     

基于绳索牵引的航天员机能训练机器人虚拟重力控制

为了解决在微重力条件下长期生活的航天员的运动机能下降、肌肉萎缩和肌力衰退等问题,提出了一 种基于绳索牵引的柔性Stewart 式航天员机能训练机器人机构模型．在对机器人系统进行力学分析的基础上,提出 了一种基于单绳索力闭环的准闭环虚拟重力控制策略,并在实验样机上进行了虚拟重力控制模拟实验．研究结果表 明,该控制策略是可行的,可以在人体运动过程中实现虚拟重力加载控制．该研究为在微重力环境下通过机器人实 现虚拟重力加载控制奠定了理论基础．     

气动肌肉驱动关节的位置控制策略研究

气动肌肉驱动关节具有柔顺性好、容易实现开环控制等优点.但是关节的位置重复精度较差,阶跃响应存在大幅振荡,不利于实际应用.为解决这个问题,对关节的闭环控制方法进行了研究.通过引入前馈控制、输入整形及非线性Pl控制,有效地提高了关节的响应速度和位置精度.