粒子群优化的手术机器人从手夹持力模糊控制

设计了手术机器人从手机械结构,建立了手术机器人从手的数学模型,确定了手指夹持力与电机运动的关系。针对传统模糊控制器控制精度低的不足,提出了一种基于粒子群优化的PI型模糊控制器设计方法。该方法通过PI模糊模拟进行模糊规则初始化,再以粒子群算法优化其模糊规则权值与量化比例因子,最后得到粒子群优化的PI型模糊控制器。该设计方法解决了传统模糊控制器设计中模糊规则权值与量化比例因子难以确定的问题,使设计出的控制器继承了PI控制器和传统模糊控制器的各自优点。仿真结果表明,当人体组织弹性模量产生较大变化时,该控制器具有良好的控制性能。     

基于LabVIEW的砂带磨削力动态监控系统研究

目前砂带的需求量越来越大,砂带的磨削性能是评价砂带优劣的主要因素,而磨削力是评价砂带磨削性能的重要指标。以SDSYB50砂带磨削试验机为硬件平台,构建砂带磨削力动态监控系统,实现磨削力信号的获取、采集、分析和识别、输出等,并利用LabVIEW软件对砂带的磨削状态进行监控,对砂带的锋利度和耐用度作出评价,为生产和使用砂带的选择提供科学依据。     

巡检机器人行走夹持机构夹持力计算

由于重力影响使得机器人车体水平姿态发生倾斜，通过质心调节，可以保证车体水平，但由于控制系统存在误差，使得质心不可能正好落在单轮支撑点上，导致机器人车体在单轮悬挂时出现晃动。为此，提出了一种新的机器人行走夹持机构，这种机构采用轮爪复合，便于行走和越障。在分析了机器人车体发生晃动的原因之后，给出了夹持力计算公式，并对夹持机构抑制车体晃动的夹持力进行了计算，为夹紧电机的选取提供了理论依据。     

基于多代理系统的侦察机器人监控系统研制

针对半自主侦察机器人监控系统应该具有分布的智能、局部的自主能力和开放的系统构架的要求，建立了基于多代理机制的监控系统。系统主要分成感知代理、车体驱动代理、事务执行代理、操作员接口代理、数据管理代理等部分，这些代理又可以是由若干个代理协同工作的组合代理，代理之间采用控制驱动的协调方法。然后，分别介绍了感知代理、事务执行代理、人一机器人接口代理中主要代理的功能和实现方法。实验测试表明，系统满足侦察机器人的监控要求，具有很好的灵活性和扩展性。     

微创手术机器人远程监控系统设计

远程监控机器人系统能够实现远距离控制本地机器人.它在危险环境作业中具有不可替代的作用.同时在远程医疗中也具有相当广阔的应用前景.为了建立基于互联网的手术机器人远程监控系统,实现控制数据及视频画面的传输,利用Video for Windows(VFW)在机器人端捕捉摄像头视频信号,H.263算法完成视频信号压缩.信息的传送采用Visual Basic6.0的Winsock控件.详细介绍了远程控制结构和控制协议,以及通信两端软件基于Visual Basic6.0的实现.通过对自主设计的手术机器人实验表明,该远程监控方案是可行、有效的.最后展望了远程监控的发展趋势以及本系统需要改进的地方.     

家居监控机器人人机交互系统的研制

简要介绍了面向家居监控机器人的一种服务机器人的人机交互系统的研制和实现,讨论了服务机器人在人机交互系统中使用的各种主流技术。     

基于混合通信技术的巡检机器人远程监控系统研究

在我国当前的智能生产以及管控建设过程中,巡检机器人已经能够有效代替部分人工操作,并且具备较强的应用质量。以巡检机器人的远程监控系统作为主要研究对象,分析混合通信技术。混合通信技术能够有效改善远程监控系统的巡检模式,同时可以在实时传输的基础上,提升巡检机器人的工作有效性,能够为工作人员的远程监控提供良好平台。     

机器人辅助显微手术系统工作空间分析

首先介绍机器人辅助显微手术（RAMS）系统的机构组成，然后给出单臂工作空间的解析式和剖面图，再利用三维造型软件Pro／E得到其立体圈。在此基础上，对双臂协调工作公共空间进行分析，从而为机器人的初始工作状态的设定及末端工具的路径规划提供了可靠依据。最后进行了动物实验，验证了分析结果的正确性。     

机器人辅助腹腔镜手术中力感知技术的研究进展

为了推动机器人辅助腹腔镜手术中力感知技术的深入研究和临床应用,综述了其研究进展。针对有传感器的力感知,将其分为基于电信号和基于光信号两类,分析了传感器在手术器械上的位置分布、机械结构、测量范围、测量精度和电磁兼容性等关键指标,并讨论了其优势和局限;针对无传感器的力感知,将其分为基于视觉和基于动力学模型两类,并分析了其实现方法、技术障碍和误差来源。最后,展望了机器人辅助腹腔镜手术中力感知技术的发展趋势。     

基于数字孪生的盾构机换刀机器人监控系统

为解决当前盾构换刀机器人缺乏有效监控方式的问题,设计了基于数字孪生的盾构机换刀机器人监控系统。系统通过Unity3D仿真平台构建孪生模型,利用机器人运动学模型在实时数据驱动下映射物理实体的运动状态,实现换刀机器人可视化监控,并利用虚拟现实技术提高系统沉浸性和可交互性。同时,针对有限元仿真软件获取力学数据的方式耗时较长、难以满足监控系统实时性要求的问题,构建了基于BP神经网络的换刀机器人力学数据监测模型,可快速获取末端执行器的应力和形变数据以保证系统安全性。最后,开发了盾构机换刀机器人数字孪生监控系统原型样机,验证了所提监控系统的有效性和可行性。     

基于ARM的四足机器人分层控制系统

为了实现对具有步行、滑行复合运动的四足机器人的良好控制,实现该机器人的模块化和功能的扩展性,采用了分层控制体系架构来实现机器人的控制。使用单片机来实现舵机的实时驱动控制,使用ARM9实现传感器的采集和信息的处理．在PC机上利用VC＋＋实现图形界面的设计。     

巡检机器人行走夹持机构夹持力计算

由于重力影响使得机器人车体水平姿态发生倾斜,通过质心调节,可以保证车体水平,但由于控制系统存在误差,使得质心不可能正好落在单轮支撑点上,导致机器人车体在单轮悬挂时出现晃动.为此,提出了一种新的机器人行走夹持机构,这种机构采用轮爪复合,便于行走和越障.在分析了机器人车体发生晃动的原因之后,给出了夹持力计算公式,并对夹持机构抑制车体晃动的夹持力进行了计算,为夹紧电机的选取提供了理论依据.     

基于LabVIEW的刀具磨损在线监控系统

自动监测刀具磨损、分析刀具磨损状况是FMS和CIMS中迫切需要解决的词题。文章在LabVIEW技术的基础上，实现了机床主轴电动机电流信号的采集、存储和分析；在线监控电流的变化情况，反映出了刀具的磨损状况，提出了主轴电流与切削参数之间的数学模型。并用试验验证了该系统的有效性和实用性。     

壁面机器人吸附机构吸附力的仿真与试验

为了研究影响壁面机器人吸附机构吸附力的因素,以某螺旋桨为研究对象,进行计算流体动力学仿真,并进行三因素三水平正交试验,分析螺旋桨保护外壳与壁面距离、螺旋桨保护外壳宽度、螺旋桨转速对吸附力的影响。试验结果表明,螺旋桨转速对壁面机器人吸附机构吸附力的影响最大,其次是螺旋桨保护外壳与壁面距离,螺旋桨保护外壳宽度的影响最小。基于试验结果,兼顾效率与吸附力,提出最佳参数组合,为提高壁面机器人吸附机构的效率提供技术参考。     

有机玻璃研磨抛光机器人力控制研究

以有机玻璃为研抛加工对象,将机器人离线路径规划与在线力控制结合起来组成机器人研抛控制系统。对研抛工具在加工过程中所受作用力进行了分析,根据柔性机构与主动柔顺控制,建立了一种主被动柔顺控制研抛模型。通过工具重力计算,提出了基于工具负载的重力补偿算法,用于消除研抛加工过程中产生的重力的干扰。提出了基于阻抗内环的力外环控制策略,实现了对研抛力的无静差跟踪。试验结果表明,该方法通过计算期望力与实际力的误差对机器人轨迹进行修正,实现了机器人相对恒定的力控制效果。     

基于ARM移动机器人视觉系统的设计

在嵌入式ARM+Linux平台开发了基于ARM移动机器人的视觉系统,使移动机器人脱离PC机平台,因此,机器人运动相对方便,运动范围也相对扩大.视觉系统的软件实现基于OpenCV,使系统开发方便,开发周期短.视觉系统可通过实时获取和处理图像来不断调整机器人运动位置,使跟踪定位精确.     

航天机器人用六维力传感器信号处理系统研究

介绍航天机器人用六维腕力传感器信号处理系统的硬件、软件构成。由于航天机器人的特殊要求,设计的信号处理系统具有高精度、高可靠性通讯和数据处理速度快等特点,并首次在传感器实际应用中实现了动态补偿。     

车间作业调度监控系统的研究与开发

介绍了车间作业调度监控系统的网络结构和功能模块组成，并对其实现的关键技术进行了分析。经过试运行，系统已基本达到了设计要求。     

基于LabVIEW的USB多通道数采卡实时测试系统开发

简要介绍USB(通用串行总线:Universal SerialBus)接口技术以及LabVIEW语言在当前测控测量技术中的应用,重点阐述了以LabVIEW为开发平台,为USB接口的数据采集卡开发实时测试系统,并指出通过将USB接口技术与LabVIEW开发平台相结合,可以缩短开发周期,提高开发效率以及软件系统的高效性和稳定性。