面向非完全姿态约束问题的旋转矩阵群中的垂线理论

在很多机器人领域,有很多给定任务要求并不需要3维空间的完整姿态约束,而是只限定了目标姿态某一轴的方向．这类问题称为非完全姿态约束问题．针对该问题,定义了旋转矩阵群中测地线的垂足和垂线,并给出了其解析表达式．基于垂线理论,提出了沿垂线规划的点到点轨迹生成算法．最后通过仿真实验求解操作臂的轨迹规划问题,仿真以6自由度的PUMA 560为平台,并依次固定第6关节、第4关节得到5自由度和4自由度的操作臂．提出的算法不仅适用于具有功能冗余的6自由度操作臂,也可应用于不具有冗余特性的5自由度和4自由度操作臂．实验结果验证了提出的理论和算法在解决非完全姿态约束问题上的通用性．同时,该算法还能避免参数表示方法中的奇异性问题．     

NKRS—1型通用机器人实验系统的研制

南开大学机器人实验室研制的NKRS—1型通用机器人实验系统由PUMA760机器人和NKRS—1机器人的控制系统组成.该实验系统为机器人控制系统的各部分设计和研究提供了一个真实可靠的软硬件环境,对于机器人控制级的算法研究和评估.对于协调级的改进以及任务级的实现,该实验系统均是十分重要的基础性工作.NKRS—1实验系统采用了灵活独特的硬件体系结构,硬件资源完全向用户开放;备有功能可以与VAL—Ⅱ语言相媲美的NSV1.0语言;各种界面丰富;另外,NKRS—1实验系统还具有一个实时数据采集分析系统.     

高技术产业化之路—南开大学机器人与信息自动化研究所发展历程回顾

南开大学机器人与信息自动化研究所（前身是机器人研究室）自１９８４年成立以来,一直从事机器人系统控制的研究．经过了１５年的辛勤耕耘,从机器人研究园地中的一株幼苗逐步成了一棵虽不算粗壮但已是深深扎根于中国的泥土中,枝繁叶茂的成材之木了。这 １５年也正是８６３计划全面实施的 １５年,南开机器人所这株幼苗正是在８６３计划的浇灌培育下,在中国机器人研究大潮推动下,找正了方向,克服了征途中的险阻,一步一步地走向成功的目标。 １技术发展脉络 １．１夯实基础 南开大学机器人与信息自动化研究所自１９８６年开始从事机器…     

基于空间几何方法的乒乓球机器人最优姿态求取

首先分析了仿人机器人手臂的空间几何构型,特别是针对在给定任务下末端执行器的姿态约束不完整的情况.并在此基础上,以机器人手臂的整体动能最小为目标,优化球拍绕其法线方向的旋转角.同时从整个机器人手臂动能的方面对机器人手臂的末端执行器姿态进行优化分析,并确定最优条件,即手臂所构成的平面与球拍运动速度向量所形成的平面互相垂直,然后根据最优条件及各连杆间的关系建立方程,求解出最优的末端姿态角,以减少机器人手臂运动所引起的振动.最后,通过仿真结果从动能求取和轨迹规划等方面验证了提出的方法的有效性.     

面向精准灌溉的传感器网络的研究

结合我国现阶段国情,分析了田间尺度下精准灌溉的研究价值和实际意义.给出了面向精准灌溉的智能监控系统的总体构架,以及传感器网络系统级和节点级的设计方案;运用RFID相关技术(包括标签、读写器、管理软件)设计了智能支架,从而便于传感器网络节点部署、网络拓扑动态调整和网络管理以适应不同作物和作物不同生长阶段.初步试验表明,本系统的合理性与实用性.     

双机械臂协调：以运动学为基础的模型分析与动态补偿控制方法

本文建立了双机械臂协调系统的主从式控制的非结构模型，并针对两臂具有相同特性和不同特性这两种情形作了稳定性分析，提出特性校正的方法，本文还利用内模原理设计出动态补偿器来克服标定约束的不确定性对系统控制品质的影响，最后给出了实验结果。     

南开大学“智能科学与技术”专业教学体系与实验环境建设

"智能科学与技术"是一个多学科交叉的工科专业,而南开大学则是一所以文理为主的综合性大学。本文根据"智能科学与技术"专业本身的特点以及南开大学自身的具体情况,来探索该专业的课程设置和教学计划,提出了一种能够充分发挥南开大学理科优势和在机器人等智能系统上的研究经验,并且带有显著工程科学特色的学科建设方法和本科培养模式。在此基础上,还重点探讨了南开大学"智能科学与技术"实验环境的建设方案。     

遥操作机器人系统软件组织体系结构

本文立足于分布式系统的组织方式,讨论机器人遥操作中的软件组织体系结构的问题.文中将给出若干具有代表性的可行软件组织方案,并对其各自特性进行分析,这对于构建和改进机器人遥操作系统有指导和参考价值.     

机器人遥操作中的网络传输延迟分析

首先分析了基于Internet的机器人遥操作所面临的网络控制问题,其次提出了对网络传输不确定性延迟问题的解决方案,然后进行了相应的实验,最后分析了该方案的实验结果及得出的结论。     

竞争型机器人仿真系统设计与实现

为满足竞争型机器人系统Tele-LightSaber (TLS)对竞争博弈算法和相关的视觉伺服控制策略快速验证的要求,本文结合遥击剑TLS实验平台及其作业特点,设计并实现了基于“人机智能和谐分配”的竞争型机器人仿真系统.通过系统配置及离线编程,对实验数据再现并进行误差分析,表明本仿真系统能够较好地模拟实际系统,为TLS...