弦乐器演奏机器人

文献记载人们很早就在研究乐器的自动演奏(如八音盒等),本世纪初,欧美学者就已开始研究作为弦乐器代表的小提琴的自动演奏。本文介绍近几年日本开发的弦乐器演奏机器人。     

键盘乐器演奏机器人

键盘乐器是通过键盘进行演奏的,如果能够再现键盘的动作,就可以再现名家的演奏。从19世纪末期起,就已有人研究钢琴的自动演奏,并且取得一定成果。到了20世纪三十年代,出现了世界性的经济危机,这种价格较高的自动钢琴的研制被搁置了。 经过半个世纪之后,到了八十年代,研究音乐机器人的热潮再度兴起,相继研制出各种形式的音乐机器人。本文将对近年来日本研制的作为键盘乐器代表的木琴和钢琴演奏机器人作简单介绍。     

长笛自动演奏机器人

长笛是吹奏乐器的一种,它的演奏与键盘乐器不同,在发音上存在着一些不稳定因素,例如要根据音阶改变口唇与长笛的接触方式,要利用吹出的气压进行音调调节等,这给机器人演奏长笛带来一定的困难。日本在这方面作了许多研究工作,开发了长笛自动演奏机器人。     

基于力测试的掰手腕机器人系统设计

在分析比较当前同类机器系统研究进展的基础上,介绍了ROBOAM-I系统的功能和设计原理,详细分析了机器人手臂部分的结构和力测试功能的实现。     

水轮机叶片修复机器人控制系统设计

为提高水轮机专用修复机器人的动态特性及稳定性，在分析机器人控制基本要求的基础上，设计了修复机器人控制系统，建立了机器人关节传动的数学模型。基于交流伺服电机动态特性，给出了关节的控制框图，采用了控制较为简单的单关节控制策略，求出了实际输出与输入（理想输出）之间的传递函数，并根据控制稳定性的要求，推导出了其控制框图中的位置反馈增益和速度反馈增益。基于OpenGL对该机器人进行的运动仿真结果表明，该系统具有良好的控制性能。     

自主飞行机器人导航系统设计

自主飞行机器人系统是以微型直升机模型为载体的复杂系统。在该系统中导航系统采集各传感器数据得到机器人当前飞行姿态、空间位置以及相应的监控信息,控制模块依此监控信息按照给定策略计算并发出控制信号,实现飞行机器人的自主控制。本文对自主飞行机器人导航系统设计及功能实现做出了详细阐述。首先,给出了本自主飞行机器人的系统构造;其次,给出了导航系统的硬件组成部分以及各部分所完成的功能任务;最后阐述了导航系统的功能实现,包括飞行姿态和空间位置的获取。     

抓取机器人控制系统设计

针对机械化、重复化零件抓取问题,并且以降低研发成本为指向,该研究在充分分析机器人的结构和工作流程的基础上,增加了末端执行器,设计了一款基于ROS的抓取机器人控制系统.通过在rviz界面上操作实现对于抓取机器人的控制和实时监控.并根据抓取工作的需要和流程,完成机器人的控制系统流程设计与控制系统编程;后续的仿真实验和实物控...     

新型仿生球形两栖子母机器人系统设计

为解决传统两栖机器人的一些突出缺点,探寻机器人领域更多的可能性。本文设计了一种新型仿生球形两栖子母机器人系统,该系统中球形两栖母机器人在陆地采用仿生四足爬行方式运动,在水下采用矢量喷水电机进行喷水推进,无噪声,增加隐蔽性,并为微型子机器人提供控制信号和能源。微型子机器人陆地采用轮式驱动,设计了可以实现水陆两栖的桨叶轮。该子母机器人系统通过XBee通信模块实现无线通信。通过进行的子母机器人的陆地和水下运动试验,验证了设计的子母机器人系统的有效性。     

基于DSP的清洗机器人模糊控制系统设计

本文以TMS320F2812芯片为控制核心,设计了基于DSP的中央空调清洗机器人模糊控制系统.完成了清洗机器人控制电路软硬件结构设计、转速闭环系统的模糊PID控制算法设计以及系统的联调.实验结果表明:该机器人控制灵活、精度高.系统工作稳定,具有很高的应用价值.     

水泥地面打磨机器人运动控制系统设计

建筑行业中水泥地面多采用人工配合机械进行打磨平整,工作环境恶劣且工作效率低,而自动打磨机器人可以代替人工作业、提高工作效率。针对水泥地面打磨机器人,研究其复杂运动中基本运动的控制,提出了水泥地面打磨机器人运动控制方案。首先建立机器人的运动学模型,并设计实现了基本运动的速度控制算法,然后以STM32单片机为控制的核心,完成了对水泥地面打磨机器人运动控制系统的设计,实现了机器人复杂轨迹中基本运动的控制。实验结果表明,机器人在直线运动和转弯运动时,最大定位误差为3.1 cm。验证了该系统对于机器人基本运动控制的可靠性和稳定性,为类似的机器人的控制提供参考。     

壁面清洗机器人的系统设计与实现

本文针对机器人在高大建筑幕墙清洗环境下高安全性和可靠性要求,设计开发了斜拉索吊挂机构,针对斜拉索吊挂机构和清洗作业任务,提出了斜拉索吊挂的运动控制方法和机器人的清洗控制方法,并设计开发了相应的分布式控制系统。     

变电站巡检机器人导航控制系统设计与实现

随着信息技术的快速发展,作为电网中的重要节点,变电站的自动化程度不断提高。日常巡检工作对于变电站的正常运行起着至关重要的作用,针对人工巡检出现的一些问题,使用机器人代替人工完成巡检工作是经过验证的较好的解决方案之一。导航和控制模块是完成巡检工作的重要组成部分,在设计的过程中需要充分考虑导航和控制模块的组成结构、传感器种类和信息交互方式等,为软件系统的实现提供保障。     

全自动空间水切割机器人系统设计

随着水射流切割技术的发展与应用推广,其边缘技术也逐步走向成熟,为了提高设备的自动化程度,解决水射流切割过程中的控制问题,本文介绍了一种全自动空间水射流切割机器人系统,设计了基于ABB六自由度机器人的水射流切割工作站,阐述了系统的硬件组成和工作原理,并讨论了切割程序结构和切割工艺.实践证明该系统运行稳定,能满足系统性能指标要求.     

双关节机器人操作臂控制系统设计

本设计针对工业现场使用的双关节机器人,主要完成了硬件系统平台构建和软件系统的设计。应用单片机技术,设计一款主从操作的控制器,能够根据旋转编码器的控制指令精确的控制电机的速度、位置、正反转等物理量,从而满足机器人操作臂精确位置伺服驱动的要求。     

电气巡检机器人避障导航PLC控制系统设计

常规机器人避障导航PLC控制系统,局部导航全局最优路径时,抽象的局部虚构势场斥力过大,机器人无法精准识别小范围行进路径,导致到达巡检点距离偏差和角度偏差较大.针对这一问题,设计电气巡检机器人避障导航PLC控制系统.硬件设计方面,开发PLC控制器多个外围接口,PLC控制机器人关节轴和转座;软件设计方面,采用双传播算法,搜...     

机器人结构的智能化设计方法

机器人结构的设计中,需要对设计方案多次修改。除了计算工作以外,结构的修改工作通常是由手工完成,在整个设计工作量中所占比重比较大。文章给出一种利用ANSYS软件提供的APDL语言对设计方案进行优化的方法。利用这种方法,结构的修改不再需要人工干预,整个优化设计过程在使用APDL语言编写的用户优化程序的控制下自动进行,能够有效地提高优化工作的效率和可靠性。该方法对于拓扑结构不变的优化过程都是适用的。     

群机器人仿真系统设计与实现

群机器人仿真系统是一个能够对群机器人系统的体系结构、协调控制和学习算法等进行实验的数字仿真系统。分析了各仿真对象的物理特性及其实现难点,给出了仿真系统的软件架构和对象建模,描述了各仿真功能的具体实现。利用本仿真系统进行的实验结果表明此系统达到了比较理想的效果,具有良好的分布式运行能力和方便的实时交互能力,为群机器人系统的研究提供了一个有效的平台。     

机器人触须传感器的设计

提出了一种利用触须来识别物体表面轮廓的新方法。传感器采用了二维PSD作为敏感元件,实时地测量由于与物体接触在触须根部所产生的微小位移量。介绍了机器人触须传感器具体的结构及工作原理。由实验数据可知,触须根部位移量的大小与接触的距离成反比,且距离越近位移量变化的速度越快。由此可获得待测物体的位置、距离、角度等信息。     

拟人机器人下肢结构设计分析

迄今为止,世界各国研制的比较成功的拟人机器人的传动系统绝大多数都采用了谐波减速器或者连杆结构,本文比较分析了这两种比较成熟的传动结构的优缺点,并提出了自己的观点和看法。