面向光纤作业的精密并联机器人系统研制

研制出了面向光纤作业的精密并联机器人,它是一种六自由度、高精度的新型定位系统。介绍了该机器人结构的设计特点、工作原理及由伺服电机控制的半闭环控制系统,并给出了该机构的控制方法。同时还设计了一种新型虎克铰链,它能有效地减小因接触变形而产生的误差。另外由于借助了DSP技术,很好地解决了机构运动学反解的实时计算问题。最后给出了在不同姿态下,并联机器人工作空间边界的仿真图及机构重复度测试的结果。仿真和实验结果表明,该精密并联机器人具有工作空间大、系统控制精度高、机构重复精度高等优点。     

新型可重组模块化并联微动机器人研究

针对国内各种结构并联微动机器人结构复杂、不易标定等问题,提出了一类新型的结构解耦可重组模块化并联微动机器人.根据任务要求,利用并联微动机器人构型原理,选择不同的运动支链模块可构建3-6DOFs（自由度）并联微动机器人.其运动支链模块是由简单的弹性运动副单元组成,采用一体化设计,从而保证微动机器人的精度要求,解决了并联微动机器人采用完全装配式装配误差大、整体加工式工艺性较差的技术问题.     

AutoLISP在机器人动态仿真和干涉检验中的应用

为了快速实现机器人的运动仿真和干涉检验，充分考虑了现有专业造型系统的特点。采用以AutoCAD为仿真平台，通过开发AutoLISP仿真驱动程序对三维机器人实体进行动态仿真，就能够形象逼真地反映机器人工作运动的全过程，并给出了一个直观而有效的判断机器人碰撞与干涉检验的方法。从实验结果来看，该方法快速、有效。     

从动轮式龙行机器人动力学分析

根据龙行车运动原理,研制出从动轮式龙行机器人样机。根据机器人结构和运动特点,提出了机器人的简化动力学模型,运用非完整约束存在时带不定乘子的拉格朗日方程,推导出机器人滑行时的动力学方程。仿真算例和样机实验证明了所提出的动力学建模方法的合理性。     

三自由度柔性并联机器人运动参数检测系统开发

以线尺传感器为采集单元,以RTLinux为开发平台,建立了平面三自由度柔性并联机器人运动参数检测系统,实现了机器人动平台运动位姿的实时获取。设计并完成了柔性系统下的高速、高加速轨迹实验,通过实验结果与仿真结果的对比,表明该检测系统实时性强,可靠性高,可以为平面三自由度柔性并联机器人全闭环实时控制提供支持。     

一种柔索并联机器人的动力学建模与主动控制

柔索并联机器人采用柔索代替连杆作为机器人的驱动元件，它结合了并联结构和柔索驱动的优点。500m口径大射电望远镜（FAST）粗调系统是通过六根索长的协调变化使馈源舱作跟踪射电源的六自由度运动，其工作特点类似并联机器人，因此也被看作柔索并联机器人。基于FAST5m缩比实验模型，首先进行了逆运动学分析；其次，采用拉格朗日方程建立了柔索并联机器人的逆动力学模型；最后，针对结构特点模拟作用在馈源舱上的随机风荷，设计了用模糊控制器自动调整免疫系统反馈规律的免疫PID控制器来控制馈源轨迹跟踪的风振响应。数值结果验证了该主动控制策略能够有效衰减风荷振动，从而提高了馈源轨迹跟踪精度。     

基于Matlab技术的4-RP(RR)R并联机构的运动仿真

并联机器人是一类全新的机器人,它具有刚性大、承载能力强、加速度大、控制容易等一系列优点,对一种新型的4自由度并联机构4-RP(RR)R进行机构分析,通过公式推导其运行轨迹,测算该并联机构能够运动到的位置,并通过Matlab软件进行该机构的运动仿真研究,进一步证实推导数据,对4-RP(RR)R机构性能的进一步分析提供可靠依据。     

基于单元划分和连接关系矩阵的模块化并联机器人运动学建模

为了使模块化并联机器人的运动学变化能够响应其构型的变化，提出了基于单元划分和连接关系矩阵的模块化并联机器人运动学建模方法，并以3 PRC并联机器人构型为例进行了建模研究：根据模块化并联机器人的结构特点，从机器人机构的角度对运动副处进行模块化单元划分，用连接关系矩阵描述所有单元的连接关系，连接关系矩阵可以确定并联机器人的构型；建立各单元的运动学子模型，即在固定参考坐标系中用齐次坐标变换矩阵描述各单元装配接口的空间位姿；根据相互连接的单元间运动副的类型，分析装配接口间的装配约束条件，并构建运动副的约束连续性方程。综合所有单元的运动学子建模和约束连续性方程，即得模块化并联机器人的运动学模型。该方法可适用于串联、并联或混联等任何构型的机器人。     

空间非对称全柔性三平移并联机器人机构性能分析

 运用型综合单开链理论对新型非对称全柔性机器人机构的型进行了分析综合，并通过ADAMS软件进行了运动输出类型的验证; 对该机构的运动学的位置正解进行了理论分析，得出机构运动的位置正解方程，对理论分析的结果也进行了仿真模拟; 型综合与仿真结果证明机器人机构仅能实现三维的平动; 位置正解理论分析与运动学仿真结果显示机构具有良好的运动解耦特性。为全柔性并联机器人机构的运动控制的易操作性打下坚实的理论基础。     

新型四自由度3T1R并联机器人机构运动学分析与优化设计

目的 针对自动化生产线分拣需求,提出一种新型四自由度的三平移一转动（3T1R）并联机器人机构。方法 根据方位特征集设计理论验证并联机器人机构的运动性质。利用机构的构型特点建立运动学方程模型,对其进行位置正解和逆解的分析,通过数值法搜索得到并联机器人机构的工作空间图形和转动能力等高线图。同时分析并联机器人机构的雅可比矩阵JX以及奇异性。最后以工作空间最大化作为适应度函数,基于遗传算法对机构结构尺寸进行最优化分析。结果 该机构操作空间具有规则形状、无空洞、较大的特点,优化后的并联机器人机构工作空间性能提升45%。结论 操作空间内运动灵活性较好,优化后工作空间性能得到显著改善。在电子包装自动化生产线搬运分拣领域具有较好的应用前景。     

The NIST SPIDER,A Robot Crane

The Robot Systems Division of the National Institute of Standards and Technology has been experimenting for several years with new concepts for robot cranes. These concepts utilize the basic idea of the Stewart Platform parallel link manipulator. The unique feature of the NIST approach is to use cables as the parallel links and to use winches as the actuators. So long as the cables are all in tension, the load is kinematically constrained, and the cables resist perturbing forces and moments with equal stiffness to both positive and negative loads. The result is that the suspended load is constrained with a mechanical stiffness determined by the elasticity of the cables, the suspended weight, and the geometry of the mechanism. Based on these concepts, a revolutionary new type of robot crane, the NIST SPIDER (Stewart Platform Instrumented Drive Environmental Robot) has been developed that can control the position, velocity, and force of tools and heavy machinery in all six degrees of freedom (x, y, z, roll, pitch, and yaw). Depending on what is suspended from its work platform, the SPIDER can perform a variety of tasks. Examples are: cutting, excavating and grading, shaping and finishing, lifting and positioning. A 6 m version of the SPIDER has been built and critical performance characteristics analyzed.     

基于图像传输的巡线机器人远程控制

基于无线局域网络的图像传输,从提高图像传输的实时性和连贯性着手,完成了巡线机器人远程控制方案的设计和实验。图像传输采用并行的处理方式,大大提高了传输的速度;分析了影响图像传输质量的因素,提出了增强图像传输品质和连贯性的方法,实现了在监控端根据图像方便地对机器人实施控制的设计,并通过实验验证了图像传输的实时性和远程控制方案的有效性。     

基于模糊控制的足球机器人底层动作优化

 足球机器人是集成视觉技术、通讯技术、伺服控制技术、决策对象等多种技术的综合系统,是当前人工智能和机器人领域的研究热点之一． 根据足球机器人的运动学模型,考虑到系统的时滞性、非线性等特点,提出模糊控制并优化机器人底层动作的方法． 详细介绍了足球机器人模糊控制系统的设计过程,并通过仿真验证了该方法的可行性．     

Voltage and frequency control of parallel operated synchronous generator and induction generator with STATCOM in micro hydro scheme

Parallel operation of synchronous and induction generators in micro hydro scheme is presented. The synchronous generator has an exciter, which provides a fixed excitation to produce normal rated terminal voltage at full resistive load. On the other hand, the induction generator has neither exciter nor speed controller. Static compensator (STATCOM) is connected to the common bus for terminal voltage and frequency control. A resistive dump load is connected across the DC link capacitor of STATCOM through a chopper to control active power. Simulink model is developed to perform transient analysis of the proposed scheme. Experimental results are presented to compare with the simulation results. It is found that connection of an induction generator in parallel with the synchronous is much simpler than connecting two synchronous generators in parallel.     

FMECA and FTA Methods of Reliability Analysis for Oil and Gas Pipeline Robot

In this paper,FMECA and FTA methods are presented for oil and gas Pipeline Robot in order to improve the reliability.Take a crawler pipeline cleaning robot as t...     

机器人卫星自主控制系统的研究

在国内首次研制成功了机器人卫星（或称空间自由飞行机器人）的自主控制系统及其地上实验平台。该自主控制系统在平台上实现的空间微重力环境条件下，通过运动规划系统能完成机器人卫星自主地避开障碍物，准确地捕捉目标的路径规划演示实验。这一成果对用机器人卫星捕捉失效卫星并对其进行维修、补给能量从而使其复活再生的研究具有实际应用意义。     

In-situ stitching interferometric test system for large plano optics

In-situ testing is an ideal technology for improving the precision and efficiency of fabrication. We developed an in-situ subaperture stitching interferometric test system for large plano optics in the workshop environment with high precision and satisfactory repeatability. In this paper, we provide a brief account of this system and the principle of insitu subaperture stitching measurement. Several validation tests are presented, which demonstrate that the developed system is capable of realizing in-situ testing. The size of optical flats can be measured is up to 420 mm×780 mm, and repeatability is smaller than 0.03λ. The paper also discusses the necessary requirements for a suitable workshop environment for ensuring that the tests are stable and reliable.The full text can be downloaded at https://link.springer.com/article/10.1007/s40436-018-0220-2     

漂浮基双臂空间机器人惯性空间轨迹跟踪的拟增广自适应控制

讨论了载体位置、姿态均不受控制的漂浮基双臂空间机器人系统的自适应控制问题。为了克服空间机器人系统动量及动量矩守恒关系的引入,使得系统动力学方程关于系统惯性参数呈非线性关系,给控制系统设计带来的困难,漂浮基双臂空间机器人系统的动力学方程被表示为欠驱动形式。其优点在于,相应的控制系统状态方程保持了惯常的关于系统惯性参数的线性性质。以此为基础,并借助于增广变量法,通过恰当地虚拟扩展系统的控制输入与输出,成功地克服了漂浮基双臂空间机器人系统自适应控制方案设计的难点,针对双臂空间机器人两个末端抓手持有载荷参数均未知的情况,设计了漂浮基双臂空间机器人两个末端抓手惯性空间轨迹跟踪的拟增广自适应控制方案。通过系统数值仿真,证实了上述控制方法的有效性。