基于多通道增强现实的机器人遥操作技术研究

在传统的预测仿真控制方法的基础上,提出了多通道增强现实遥操作控制策略,以克服通讯时延的影响。通过实际视频图像和预测仿真图形的叠加来消除模型的误差,同时基于TIN(Triangulated Irregular Network)表达的虚拟环境中物体模型,对虚拟环境中的虚拟接触力进行实时再现,提高操作者的临场感,辅助操作者完成精细的远程操作。实验结果验证了本文所提方法有效性和实用性。     

仿壁虎机器人的步态设计与路径规划

对仿壁虎机器人的步态规划问题进行探讨,在观察分析大壁虎爬行方式的基础上,总结出1324、伪1324以及对角线三种步态,并简要介绍不同步态规划之间的区别,最终选择对角线步态作为仿壁虎机器人的爬行步态。在此基础上设计仿壁虎机器人的直线位移步态规划和原地转弯步态规划。针对仿壁虎机器人的单足路径规划,根据步态规划结果将每一条步行足的运动过程分为支撑相和摆动相两种状态,通过对路径约束条件的分析,用多项式逼近的方法分别得出仿壁虎机器人单足路径支撑相和摆动相的一般性表达式,为计算关节控制量提供相应的依据。最后结合实际研制的仿壁虎机器人对步态路径规划进行实例仿真分析,得出支撑相和摆动相的位移时间关系,证明用多项式逼近的方法生成的路径曲线具有良好的起落特性,为仿壁虎机器人的稳定姿态爬行移动控制提供了理论依据。     

一种无图像导航下ACL重建的等距规划方法

针对膝关节前交叉韧带(ACL)移植位置不易确定的问题,采用光电跟踪技术,提出了一种基于等长规划的ACL无图像导航重建方法.首先根据韧带等距理论,设计了一种基于计算胫骨绕股骨运动过程中距离变化最小的点对的等距规划方法,然后分析了无图像导航系统的总体结构及关键技术,包括手术空间各对象的坐标转换、关节特征采集原则和表面重建方法,最后利用该方法进行了2例牛腿骨实验.结果表明,该规划方法合理有效,在股骨/胫骨的生长区域内的定位精度达1.45mm,能够满足临床手术要求.     

基于参数辨识的永磁同步电机自校正速度控制方法

针对永磁同步电机伺服系统的机械参数经常发生变化的情况,提出了一种通过辨识转动惯量和摩擦系数实现速度控制器系数自校正的方法.辨识转动惯量和摩擦系数采用的是根据波波夫超稳定理论设计的一种转动惯量和摩擦系数的模型参考辨识算法.辨识中引入了负载转矩观测器的观测值,使辨识算法不需要附加条件.参数辨识的结果用于速度控制器的校正.通过实验分析了速度环采用比例积分(PI)控制器时控制器的系数不等于理论计算值的问题,得出了一种简单的控制器系数自校正规律--比例系数和转动惯量成正比,且积分系数和摩擦系数也成正比.这种方法能够根据机械参数的变化校正控制器,提高速度控制的性能.仿真结果证明了参数辨识方法和控制器系数校正规律的有效性.     

基于μC／OS-Ⅱ的软PLC研究与实现

软PLC是PLC技术的发展方向,本文在分析几种常见软PLC控制方案后,提出了一种基于μC／OS-Ⅱ实时操作系统的软PLC体系结构,并详细分析了各系统模块的功能。给出了软PLC开发系统编译器的实现方法。分析了基于μC／OS-Ⅱ的运行系统的工作原理,并研究了实时任务的创建和调度。最后,给出了实时任务的指令表实现方法。目前,本软PLC已经成功移植到原型平台中,其运行稳定。     

基于模块化设计的嵌入式软件测试方法

分析嵌入式软件的特点,综述传统的软件测试方法;针对嵌入式软件的特点,提出嵌入式软件的四级测试流程和集成测试的测试模型,并结合开发数控系统的实例进行分析。     

机器人系列标准介绍——服务机器人模块化设计总则及国际标准研究进展

本文介绍服务机器人模块化标准的研究背景和模块化设计的标准体系,详述服务机器人模块化设计总则及国际标准研究进展,探讨以标准先行原则推进服务机器人产业发展思路。     

基于质点-弹簧模型的血管变形研究

针对目前血管介入手术培训系统中将血管作为刚体的现状,提出一种基于质点-弹簧模型的柔性体建模方法,用于模拟血管介入手术培训中血管的形变.为了提高模拟精度,利用有限元模型确定弹簧弹性系数.首先,血管被离散为若干个四节点四面体单元,建立四面体三维实体元素的位移向量,并通过位移向量确定应变矩阵,建立基于应变矩阵的四面体有限元单...     

云制造先从简单处做起

当今,网络通信技术在全球范围内得到广泛应用,这为云制造的落地提供了一个很好的技术环境。另外,由于中国地大物博,行业、区域发展极不平衡,计划性生产与市场需求生产之间结合得还不是特别理想。所以,从云制造的概念来     

传承老一辈精神 开创新一代事业——纪念张启先院士诞辰八十五周年

<正>2010年是张启先院士诞辰85周年。本专栏是继2005年纪念张启先院士诞辰80周年学术专栏之后,作为"纪念张启先院士诞辰85周年学术研讨会"系列活动之一。它由北京航空航天大学机械工程及自动化