基于万向式关节的模块化自重构机器人

提出了一种基于万向式关节的模块化自重构机器人——UBot．该机器人模块结构紧凑、刚性好、运动灵活,具有运动、 重构和处理任务的能力．它由许多标准模块组成,模块均采用万向式结构的正立方体外形,具有4个可以与相邻模块连接\/断开的连接面． 设计了钩爪式连接机构,它可以快速可靠地与相邻模块连接/断开,该连接机构连接后具有自锁功能,节省能量．设计了 模块电气系统．最后进行了连接机构和机器人运动实验,证明了UBot系统的可靠性和运动灵活性．     

一种带自检功能的自重构机器人运动规划算法

针对目前模块化自重构机器人集中式运动规划算法的不足,对自重构机器人建立元胞自动机模型,采用分布式算法对自重构机器人的运动进行规划;通过加入了自检和优先级的功能,对分布式算法进行改进,简化了规则,使自重构机器人顺利翻越障碍;仿真实验结果表明,采用改进后的运动规划算法,自重构机器人能成功翻越比自身高的障碍物.     

基于Java 3D的空间机器人运动仿真系统

重点阐述了空间机器人仿真系统的体系结构、空间机器人运动分析与仿真建模、机器人避碰原则、空间机器人碰撞检测与避碰的实现、空间机器人仿真系统基于Java 3D的实现.     

一种高效的开放式关节型机器人3D仿真环境构建方法

提出了一种高效地构建开放式的机器人3D仿真环境的方法.该方法以Matlab软件为平台,充分结合Pro/E等3D实体设计软件、Matlab机器人工具箱和Matlab 3D动画技术建立可视化程度高、细节显示逼真的机器人3D仿真研究平台.以应用广泛的VA1400弧焊机器人为例,详细介绍了机器人3D仿真模型的建立、仿真实体的数据导入和仿真系统的3D动画演示等步骤,最终得到一个系统软件开放程度高、可视化效果逼真的机器人3D仿真环境.给出了仿真系统的部分显示效果,验证了本方法的有效性.     

基于UNITY3D的水下机器人视景仿真方法

水下机器人的视景仿真在整个机器人的研制中占有非常重要的地位.一方面应用在水下机器人航行时,进行实时监控,显示机器人的姿态信息.结合海底信息,为操作员的操控提供了重要的辅助信息;另一方面也应用在测试阶段的仿真航行,它可以反馈海底的障碍信息,提供高程深度数据.本文针对水下机器人视景仿真的需要,设计了水下机器人的视景仿真方法,利用UNITY3D技术进行开发,根据实际地图数据建立海底场景,显示水下机器人在水下航行的姿态,提高了海景的渲染效果和真实程度.本方法已经实际应用于"十三五"国家重点研发计划全海深水下机器人"海斗一号"中和国家重点研发计划全海深AUV中,在论证,测试,实用等各个阶段中,该方法都具有重要意义,为水下机器人的进一步研究提供了有力支撑.     

基于URWPGSim仿真平台的机器人教学探索

基于URWPGSim仿真平台的机器人教学定位本科高等教育创新型人才培养体系建设,依托自开发水中机器人URWPGSim仿真教学项目,阐述在创新实践教学和机器人竞赛的牵引下,如何引导学员学习并实践仿真实验、开发并实现仿真项目,形成不断循环、充满活力的实验环境,培养学员工程实践能力、科研创新能力和综合应用能力,对学员创新能力培养具有重要的意义和作用。     

同构阵列式自重构机器人的仿真与控制

针对同构阵列式模块化自重构机器人的特点,说明该机器人系统是一个分布式的多智能体系统,结合agent技术,对自重构模块的组成进行了分析,并提出一种能够准确描述该类机器人的拓扑结构、运动、位置及模块间连接关系的特征向量矩阵;对自重构模块的翻转、平移运动和元模块的构成及运动形式进行了描述,搭建了分布式多智能体的控制结构,结合模块的空间矢量进行路径规划,利用Java3D技术建立了可视化的模块化自重构机器人仿真环境,在此平台上对模块的运动进行了仿真,验证了该控制算法和仿真平台的有效性。     

基于Java3D的工业机器人建模与远程控制

美国SUN公司推出的Java3D使Java具备了开发三维视觉的小应用程序和应用程序的功能,这些程序具有与客户通过网络交互的能力,使得Java在视觉、互动性上产生了一次飞跃.本文提出用Maya,3Dmax,AutoCad等熟知的工具可视化地建模,用Vrml97格式输出,用Sun公司的Vrml97 Loader导入,再用Java的Socket进行远程控制的方案,进行为工业机器人等产品设计阶段的外形设计、动作合理性的检测以及远程控制接口的设计等方面提供一条节省投资的可行途径.     

基于改进强化学习的模块化自重构机器人编队

针对传统强化学习算法在训练初期缺乏对周围环境的先验知识,模块化自重构机器人会随机选择动作,导致迭代次数浪费和算法收敛速度缓慢的问题,提出一种两阶段强化学习算法。在第一阶段,利用基于群体和知识共享的Q-learning训练机器人前往网格地图的中心点,以获得一个最优共享Q表。在这个阶段中,为了减少迭代次数,提高算法的收敛速...     

基于智能体的机器人模型与决策

自重构机器人是一种具有重构功能的自主机器人,机器人可以组成一个团队,团队成员可以通过舍作完成的复杂作业,可以通过重构提高团队的越障能力。为解决自重构鲤器人团队中机器人的实时控制问题,基于多智能体技术,建立了机器人的智能体模型与决策机制。实验表明,该方法既能够满足机器人实时性的要求,又能够实现多机器人协调、合作。     

基于Java3D技术的虚拟车辆仿真系统

虚拟车辆仿真是智能交通研究中的重要课题,而运用Java3D技术构建该系统则是一个崭新的研究方向。该文详细地阐述了Java3D技术在虚拟车辆仿真系统中的运用,就具体的设计和所涉及的技术问题进行了系统、深入的分析,并提出新的解决办法。最后,对该领域的技术前景进行了展望。     

基于Simulink/SimMechanics的三自由度并联机器人控制系统仿真

针对并联机器人控制系统比传统串联机器人更加复杂的问题,将虚拟仿真技术应用到并联机器人控制策略的研究上.以三自由度Delta并联机器人为例,为便捷高效实现其控制系统仿真,利用Simulink为仿真平台,结合SimMechanics Link接口软件,提出了三维Pro/E模型转换成SimMechanics模型的建模方法建立机械系统模型,并设计PID控制器模型进行仿真分析.结果表明,该方法为并联机器人控制策略的研究提供了高效的仿真平台,便于展开针对并联机器人特点的各种控制策略的研究.     

Windows环境下机器人三维实时动画仿真

该文通过对一个机器人机械手三维实时动画仿真系统ＲＭＳ的介绍与分析,阐述了在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下实现三维实时动画仿真的一种有效方法。该方法具有低硬件需求和高动画仿真质量等特点。     

3-TCT并联机器人运动学仿真

以Pro/E环境下建立的3-TCT并联机器人的模型为研究对象,在ADAMS/View模块下,对其添加约束和驱动后,进行运动学仿真.给定动甲台的位移,测量驱动杆杆长的变化曲线,利用ADAMS/Postprocessor模块对测量结果进行后处理,可得运动学逆解;以逆解得到的驱动杆杆长的变化曲线作为驱动,添加到驱动杆上可进行运动学正向求解.正逆解仿真结果对比表明,动平台正解时的运动轨迹和逆解时的运动轨迹完伞吻合.方法避免了大量的数学计算和计算机语言编程工作,通过CAE仿真软件实现了对并联机器人的运动学仿真,为并联机器人实际样机的调试和控制提供了一套有效的分析方法.     

基于ADAMS的仿壁虎爬壁机器人的运动仿真

为实现在不同环境的壁面上自由爬行,设计了应用仿壁虎微纳米粘附阵列的爬壁机器人,建立了机器人的动力学模型及足部与壁面之间的接触模型,并利用机械系统动力学软件ADAMS的仿真功能,对机器人沿垂直壁面爬行的运动特性进行了仿真.利用ADAMS的后处理模块的分析功能,重点研究了在一个运动周期内,模型整体质心的位移、电机转矩以及足部与壁面之间的接触力随时间的变化情况.仿真结果表明该仿壁虎爬壁机器人能够以约26mm/s的速度沿着垂直的壁面平稳地运动,不存在波动和偏离.这为下一步研制仿壁虎爬壁机器人的物理样机提供了理论指导,也为其他仿生机器人的研究提供了参考.     

四足步行机器人爬行步态的计算机仿真

由于机器人数学描述的复杂性,使得在机器人运动学、动力学分析方面显得较为困难,计算机虚拟仿真技术在该领域的应用为机器人的运动特性分析提供了依据.文中建立了一个连续转动式腿机构的四足步行机器人模型,并规划了该机器人的一种直线爬行步态,利用ADAMS虚拟样机软件对机器人的爬行步态进行了动力学仿真,得到了机器人各个关节相关物理量的变化曲线,分析了四个髋关节的驱动力矩在步行过程中的变化情况.通过仿真,验证了步态规划的合理性,同时为进一步选择电机、分析机器人系统的动态特性提供了依据.     

自动日志功能的实时控制Java3D机械手仿真

主要介绍了一个既可以作为Java应用程序在单机运行,又可以作为Java Applet在网络环境中使用的基于Java3D的机械手仿真系统.鉴于仿真系统中,存在的因由鼠标、键盘控制而带来的操作缺乏灵活性,从而很难满足实时控制要求,以及缺少自动建立仿真操作日志的有效方法等问题.通过介绍如何利用Jinput技术接入带有操纵杆的输入设备,以及如何利用数据映射机制建立操作日志,不仅为上述问题提供了解决办法,而且将其实际运用到机械手仿真系统中.同时,还使用了碰撞检测技术实现了仿真机械手对虚拟小球的实时抓取功能.     

机器人图形化编程与三维仿真环境

介绍一种采用JAVA开发、基于RTLinux平台的适合多机器人多任务的图形化编程与三维仿真环境．采用图标和连线方式快速建立具备流程图特点的控制程序．运行管理内核实现程序图结构的信息流向跟踪,对程序运行采用边解释边执行机制．机器人运动学指令由底层RTLab执行,结果返回上层;由Java3D实现的三维仿真环境可动态显示机器人的运动过程．该环境支持离线编程和在线调试．目前支持日本安川公司研制的Motoman UPJ和SmartPal类人轮式移动服务机器人．     

基于Java3D的地质资源的三维模拟

传统的地质勘测绘制方法是将地质资源数据绘制到平面图上,地质资源的三维可视化是目前的研究方向。本文利用Java3D开发包将地质资源数据绘制成三维图形。采用逐点插入法来实现大量的离散数据的三角网格化,以此实现三维图形的显示;并设计算法,在特定位置的显示剖面图。在此基础上开发了一个实用系统。