弹性变形对仿人机器人步态规划的影响分析

仿人机器人行走步态研究的理论、方法及建模均未考虑系统各部件弹性变形的影响，导致行走实验结果与理论步态规划存在较大的差异，制约了步行质量的提高和连续快速稳定步行的实现。本文运用ANSYS有限元软件，针对清华大学研制的THBIP—Ⅰ型仿人机器人样机，建立精确的有限元模型，进行步行运动弹性变形及其对步态规划影响的有限元仿真分析，在此基础上提出了对步态规划进行局部修正完善的方法，步行实验证明该有限元模型及仿真分析结果是有效的。     

分段对称反向高斯-约当消元法及其应用

求解变系数方程的高斯消元法与高斯-约当消元法计算原理类似、问题相近,但前者计算速度高于后者.提出分段对称反向高斯-约当消元法,其中包括根据系数矩阵结构特点构成特殊增广阵,以展示和应用元素的变化规律,并分段对上下三角元素消元以大大提高计算效率.对矩阵下三角元素正向消元及对称计算可简化所有下三角元素计算,而对上三角元素反向消元可再省略所有上三角元素计算,而取倒后的对角元素作为规格化因子可大大减少除法计算.根据单位矩阵结构特点,对其规格化或对系数矩阵上下三角元素消元时均仅计算部分对角元素和下三角元素可进一步提高计算效率.所有元素均用四角规则计算而无需计算公式以简化计算和编程.新方法大大减少了高斯-约当消元法中元素的计算,且原理简单、易于编程,可快速求解各种变系数方程,还可利用元素对称性求解常系数的节点阻抗矩阵.与高斯消元法和高斯-约当消元法相比,新方法计算速度大大提高.     

CAN总线伺服控制卡的研制应用

本文结合清华大学THBIP-I型仿人机器人样机研制，开发设计了基于CAN总线的仿人机器人关节伺服控制卡。文中详细描述了该控制卡的硬件结构原理和系统软件协议，以及伺服卡在样机上的技术实验，并提出了进一步完善发展的思路。     

基于数学规划条件的粘连颗粒图像鞍点搜寻

鞍点在图像粘连对象分割的过程中起着非常关键的作用,目前已有若干以分割为目的的鞍点搜索算法,但在其简捷性、鲁棒性等方面仍有改善的余地。提出一种基于数学规划条件的颗粒图像鞍点搜寻新方法。该方法首先根据颗粒图像3维地貌化后得到的像素空间分布信息,利用数学规划原理提出颗粒图像的鞍点规划条件,然后根据其条件进行鞍点检测。将提出的算法应用在真实粘连颗粒图像上,实验结果表明,该算法具有较高的准判率,为颗粒图像的分割以及相关后续处理奠定了理论分析基础。     

PLC在医疗机器人控制系统中的应用

将PLC应用于医疗机器人的控制系统.介绍了PLC的选型,并根据工作要求给出了相应的硬件和软件设计,软件设计中着重介绍了直线步进电机升降控制和点动控制程序.现场实验表明,该机器人运行良好,安全可靠,满足系统的要求.     

基于姓氏用字驱动与统计的中文姓名识别方法的研究

中文姓名识别是中文信息处理中未登录词处理的范畴,同时也是中文文本特征词处理的重要部份。针对中文姓名构成的一般规律和特征,本文进行姓氏用字驱动与统计相结合的中文姓名识别方法的研究,该方法以中文姓氏为驱动,并以此为线索,再结合统计方法评价姓名的真实性。     

典型柔性铰链的结构参数对其刚度性能影响的研究

柔性铰链是目前被广泛用于微动机器人的主要部件之一,其刚度性能直接影响到微动 机器人的终端定位和操作精度．由于实际需要的多样性和复杂性,使得其实际结构的几何尺 寸不能完全满足传统理论分析的假设条件,因此影响到对其性能的准确分析．本文采用有限 元技术对三种典型柔性铰运动变形的力学机理进行了系统的研究,并与传统理论的分析结果 进行了比较,分析了二者间产生误差的根本原因,并给出其结构参数对刚度性能的影响关系 ．     

基于节点解耦的牛顿—拉夫逊潮流计算算法

对牛顿—拉夫逊法潮流计算作出适当简化,解除方程式中各节点之间的耦合关系,形成了一种新的节点解耦算法.该方法将雅可比矩阵简化为广义分块对角阵,进而取消雅可比矩阵所需的存储单元及其求逆运算过程,并引入高斯—塞德尔的迭代方式进一步加快收敛速度.算例验证了该方法的可行性,尤其是在复杂系统计算中具有占用内存小、计算速度快的特点.     

基于平面模板的机器人TCF标定

针对末端夹持激光位移传感器的机器人TCF(tool/terminal control frame)标定,提出一种基于平面模板的标定方法,机器人操作末端执行器使激光位移传感器在不同位形下对平面模板进行测量,再通过非线性最小二乘拟合求解标定参数.为了减小问题的奇异性,对标定时应该采取的参数控制策略进行了定性分析.该标定方法只需要一块表面精度较高的平面模板,而无需其它测量仪器,标定过程简单、易操作,且易于实现自动化.仿真和实验结果表明本文提出的标定方法具有较高的精度.