机器人手指最佳位姿的设计

本文阐述了手指的可达区域.通过矩阵扰动分析发现.在手指可达区域中的各点处.手指的工作性能并不都是理想的;作者按手指雅可比矩阵条件数最小的原则,对手指最佳位姿进行了设计.在此基础上.对手指连杆尺寸作了综合,从而保证手指在运动过程中,当手指位姿最佳时.指尖处在各向同性点处附近.最后对手指运动进行了图形仿真.     

基于亚像素的乒乓球机器人本体位姿视觉测量

提出一种基于亚像素精度的特征点提取算法,结合PnP方法和正交迭代(OI)算法计算乒乓球机器人本体的位姿.根据摄像机成像时弥散斑的近似高斯分布,以亚像素精度精确求取色标块的边缘,利用边缘直线交点得到高精度的角点作为特征点.基于PnP算法利用上述特征点求取机器人位姿的初值,再通过OI算法进行优化,以保证其姿态矩阵的正交性.实验结果表明,该方法能快速准确地实现机器人本体的位姿测量.     

机器人的位姿标定及其误差补偿

本文用建立机器人目标空间转换矩阵的方法,通过对机器人几点位姿的标定,从而补偿这几点及以这几点为中心的小区域的误差.这种方法简便实用,仅用标定和增加一些软件的方法可使工业机器人位姿精度大大提高.     

机器人动态位姿误差在工作空间的补偿算法

本文从机器人末端位姿的理论模型出发,结合实际得到的机器人末端位姿,应用最小二乘法理论,建立了在工作空间对机器人动态位姿误差进行补偿的有效方法.     

一种机器人位姿重复精度测量系统的研制

本文介绍作者所研制的一种可同时测量机器人位置和姿态重复精度的测量系统,阐述了该测量系统的设计基本原理.对该系统的测量误差及灵敏度进行了分析与讨论.给出了一个机器人位姿重复精度的测量实例.     

基于相对坐标的机器人末端位姿测量方法

为了解决机器人末端6维位姿难以测量的问题,提出了一种末端位姿的间接测量方法,并给出了适用条件．该方法只需测量末端平台6个目标点在单方向上的相对位移,便可得到机器人末端的6维位姿数据,而且可以消除测量工具的零值系统误差．分析了各几何误差对测量精度的影响,得到了误差影响矩阵以指导测量精度补偿．最后,以一台6自由度运动模拟器为例验证了该方法的有效性．     

LW—1型机器人重复位姿精度检测系统

本文介绍了一种非接触式（ＬＷ－１型）机器人重复位姿精度检测系统。该系统采用电涡流传感器作为位置信息传感器，以这种传感器的检测性能为基础，研究设计了相应的传感器测量结构、数学模型和坐标变换求解方法，使系统技术指标及使用性能达到了检测机器人重复位姿精度的实用要求。该系统具有鲁棒性强、设计合理、结构简单、造价低廉等特点，可以满足我国现阶段在机器人学研究和开发应用方面的需求。     

空间机器人位姿空间分层量化建模的方法

本文首先分析了空间机器人在位姿空间的不会合可控性及其给运动规划带来的困难。在此基础上，本文提出一种适用于空间机器人的位姿空间分层量经建模方法。此方法首先对位姿空间进行了分层量化处理，然后通过定义位姿间的相邻关系而建立了位姿空间图（ＣＳＧ），并对ＣＳＧ的预点和边的碰撞情况做了规定。最后本文针对一个空间机器人模型给出一个位姿空间建模的实例和基于此建模方法的运动规划结果。     

基于目标跟踪的并联机器人视觉位姿检测

建立一种基于视觉的并联机器人位姿检测系统框架,包括图像采集、图像处理、位姿检测、参数反馈4个部分。使用单目摄像头采集图像,以二自由度冗余机器人为控制对象,利用Haar特征提取对目标进行粗跟踪。进一步获得目标上特定的几个特征点,基于平行不变性原理,得到机器人末端操作器的实际位姿参数。通过求解机器人的逆运动学方程,得到电机的控制参数。实验和仿真验证了该系统的可行性。     

空间机器人位姿空间分层量化建模方法

本文首先分析了空间机器人在位姿空间的不完全可控性及其给运动规划带来的困难．在此基础上，本文提出一种适用于空间机器人的位姿空间分层量化建模方法．此方法首先对位姿空间进行了分层量化处理，然后通过定义位姿间的相邻关系而建立了位姿空间图（ＣＳＧ），并对ＣＳＧ的顶点和边的碰撞情况做了规定．最后本文针对一个空间机器人模型给出一个位姿空间建模的实例和基于此建模方法的运动规划结果     

Short-Baseline Binocular Vision System for a Humanoid Ping-Pong Robot

We develop a short-baseline vision system for a humanoid ping-pong robot. The vision system can provide four-dimensional space-time information and can predict the future trajectory of a ball. Short baseline poses special challenges for achieving sufficient 3-D reconstruction and prediction accuracy within limited processing time. We propose two algorithms including direct calibration of projection matrix and Gaussian-fitting based ball-center location to guarantee the 3-D reconstruction accuracy; we propose algorithm of five-point based ball representation and utilize the constraint of ball detecting region to guarantee the processing speed; we also propose algorithm of smoothing-based trajectory prediction to improve the prediction accuracy. Experimental results show the accuracy and the speed of our vision system can meet the requirements of a humanoid ping-pong robot.     

基于LabVIEW的乒乓球机器人设计

乒乓球机器人系统对实时性的要求非常高,其设计涉及到了运动物体的识别、三维定位、快速轨迹预测和机械臂精确控制.在LabVIEW中调用图像处理模块获取并处理图像,满足实时性要求;使用滑轨和机械手结合来去球的方案,扩大了击球范围;调用Modbus函数库简化了伺服电机驱动器的控制,制作的样机目前已经可以实现乒乓球三维定位、击球点预测以及几个回合的人机对打.     

基于舵机云台的人型机器人单目视觉测距

P&T舵机视觉云台是摄像头可水平和垂直转动的视觉系统,视觉的可旋转性增大了可视范围;通过单目视觉三维重建原理与视觉转动角度的结合,可计算出不同转动角下目标物与机器人的距离;实验设计圆形区域,对不同转角下采集的图像进行分析,利用像平面到距离的转化,重绘了圆形区域边界,证明通过该算法机器人能获得全景视角;该算法在机器人比赛环境中,可以实现目标位置和本体位置的判断。     

基于捷联惯导/里程计的车载高精度定位定向方法研究

研究了一种基于捷联惯导系统和里程计进行车载高精度定位定向的方法;采用里程计与捷联惯导中的陀螺仪构成航位推算系统,建立了航位推算系统的误差模型;为了增强航位推算姿态误差的估计效果,将载车姿态与位置信息一起作为量测,构建组合定位定向的量测方程;采用Sage-Husa自适应滤波设计捷联惯导/里程计组合定位定向算法,以增强算法对外界环境和载车机动的鲁棒性;仿真结果表明,基于捷联惯导/里程计的车载定位定向方法能够达到±20.4m(3σ)的定位精度,航向精度达到±3.1′(3σ),水平姿态精度达到±0.6′(3σ)。     

视觉集团序和取向序

视觉环境中的有层次、多尺度的关联在视知觉层次的映射表现为视觉对环境进行组合分析时的各种偏好，环境中最简单的关联是局部位置的取向关联，淇 对应的视觉偏好称为视觉位置序的取向序。在现象学领域，位置序和取向序用能量泛函显式表示。几种知觉组织实例是这一能量模型的最优解。包含了位置序和取向序的一般知觉组织线索，如封闭性、相似性、对称性等。这一理论为视觉清象和学习提供了一种方法。     

视觉位置序和取向序

视觉环境中的有层次、多尺度的关联在视知觉层次的映射表现为视觉对环境进行组合分析时的各种偏好。环境中最简单的关联是局部位置和取向关联，其对应的视觉偏好称为视觉位置序和取向序。在现象学领域，位置序和取向序用能量泛函显式表示。几种知觉组织实例是这一能量模型的最优解。包含了位置序和取向序的一般知觉组织原理可以考虑其它知觉组织线索，如封闭性、相似性、对称性等。这一理论为视觉表象和学习提供了一种方法。     

室内机器人的声源定向系统设计

针对室内移动机器人的声源定向的问题,利用拾音器阵列建立了一套基于DSP的声源定向系统.系统采用广义互相关算法计算声波到达拾音器阵列的时间差,然后基于时间差和三维声源定向模型来估算声源方向.通过对比多次实验,选择了适合硬件平台和室内环境的理论算法,保证了实用性.定向结果被验证是准确可靠的,误差被控制在可接受范围内.     

Robust Position Control of Assistive Robot for Paraplegics

Paraplegia refers to the paralysis of the lower limbs resulting from the damage to the spinal cord. Thus far, considerable efforts have been devoted to the rehabilitation of paraplegics and the improvement of their quality of life. This study focuses on the position control of the sit-stand mechanism of an assistive robot developed to aid paraplegics in shifting from a sitting to a standing position and vice versa. Two control techniques for the model were proposed: sliding mode control (SMC) and SMC integrated with a sliding perturbation observer (SMCSPO). The control algorithm was designed and implemented in MATLAB/Simulink. The simulation results indicate that the SMC is a nonlinear control; however, because the robot is a highly nonlinear model, which requires a high switching gain, the controller introduces chattering into the system. The SMC has been observed to exhibit inadequate performance when controlling a system with uncertainties. In contrast, the SMCSPO is a robust nonlinear control integrated with a nonlinear compensator, which performs better than the SMC even in the presence of external disturbances.

     

基于RFID技术的室内机器人定位方法的研究

近年来,随着RFID技术的日益成熟,它在机器人领域的应用变得越来越广泛而深入。文章首先分析了RFID技术在室内环境下应用于移动机器人自我定位的可行性,然后描述了使用蒙特卡罗概率统计模型对机器人附近的RFID标签进行方位定位的过程,并且阐述了利用在此过程中获得的数据对自身或者特定物在特定环境下进行方位定位的方法,最后文章分析了此技术在某些特定场合进行应用推广的可行性和前景。