基于Adams和Matlab的自平衡机器人仿真

首先简述了机器人仿真研究的现状,以及机械系统动力学分析仿真软件Adams及Simulink在机器人仿真上的应用.然后应用拉格朗日方程建立了系统的动力学方程,应用Adams和Matlab对自平衡机器人进行了联合仿真.仿真结果表明,基于Adams和Matlab的自平衡机器人具有较好的动态特性.     

Wall-following control of a two-wheeled mobile robot

Wall-following control problem for a mobile robot is to move it along a wall at a constant speed and keep a specified distance to the wall.This paper proposes wall-following controllers based on Lyapunov function candidate for a two-wheeled mobile robot (MR) to follow an unknown wall. The mobile robot is considered in terms of kinematic model in Cartesian coordinate system. Two wall-following feedback controllers are designed: full state feedback controller and observer-based controller. To design the former controller, the errors of distance and orientation of the mobile robot to the wall are defined, and the feedback controller based on Lyapunov function candidate is designed to guarantee that the errors converge to zero asymptotically. The latter controller is designed based on Busawon’s observer as only the distance error is measured. Additionally, the simulation and experimental results are included to illustrate the effectiveness of the proposed controllers.     

球形机器人动力学建模及运动特性分析

利用凯恩方法建立了非理想条件下球形机器人的动力学模型。分析了关节摩擦、滚动摩阻力矩、球壳不圆对球形机器人运动特性的影响,给出了球形机器人运动过程中球壳打滑问题产生的原因,仿真结果为球形机器人控制策略和机械设计提供了理论依据。     

双轮驱动足球机器人运动性能的研究

足球机器人的运动性能是评价其动态性能的主要的指标之一,它直接影响机器人比赛技能（抢球、截断、防守等）的发挥。机器人小车的物理结构参数,重心的布置和驱动方式直接影响其运动性能和运动过程的动态性能。     

两轮机器人的舞步运动规划和仿真研究

提出了基于有限状态自动机的动作描述方法并给出两轮机器人的舞步运动规划,推导出了两轮机器人的运动学模型,给出两轮机器人分解运动速度控制算法.用MATLAB仿真得出机器人模拟华尔兹基本舞步的动作规划,验证了该算法的准确性.     

三自由度绳驱动并联机器人运动学分析

本文提出了一种新型的三自由度绳驱动并联机器人,在阐述其结构特点的基础上,并对其运动学机构进行了分析,建立了该机构位置的正反解方程,进行了数值分析,为该类机器人机构的开发研究提供了一定的理论基础.     

HNC-IR机器人运动学方程的研究及求逆的新方法

在对ＨＮＣ－ＩＲ机器人进行结构分析的基础上,建立了机器人运动学模型,提出了一种析的机器人逆运动学的求解方法,与传统方法相比,此方法大大减少了计算运动方程正逆解的计算量。这时还结合具体机构,对一次逆解过程中解方程没有封闭解情况,运用多重计算的方法作了处理,取得了很好的效果。     

具有并联关节的两足步行机器人运动学反解分析

分析了人体腿部关节的运动特点,提出了一种3自由度3-RRR并联机构作为髋关节,2自由度球面机构Ur作为踝关节,转动副R作为膝关节的新型两足步行器;对两个并联关节的位置反解进行了研究;采用解析方法对步行机器人的位置反解进行了分析,得出反解的解析表达式,最后用实例验证了求解过程.该研究对机器人步态规划、动力学分析及控制的研究有重要意义.     

一种新型巡检机器人的结构设计与运动学分析

介绍了一种新型500 kV高压输电线自动巡检机器人的机械结构,并在此基础上利用D-H方法对机器人进行了运动学建模与分析,推导出末端机构相对于基坐标的转换矩阵,现场实验证明该机器人能够自主完成高压输电线地线越障巡检任务.     

基于蛇类生物的仿生变体机器人运动学研究

基于仿生机械学的原理,本文提出了仿生变体机器人的物理结构,讨论了仿生变体机器人的运动机理,分析了仿生变体机器人线形运动的基本步态.并对该机器人系统进行了运动学分析,实验结果证明了这种运动步态的可行性.最后指出了这种基本运动步态的局限性和改进的方向.     

仿袋鼠跳跃机器人正运动学分析

提出了袋鼠跳跃模型和机构运动学分析的方法，推导出了正运动学计算公式并给出实例计算，验证了该方法的正确性。结合正运动学计算结果，分析讨论了袋鼠跳跃的运动特性，为仿袋鼠机器人机构设计提供了理论基础。     

码垛机器人机构设计与控制系统研究

针对物流自动化行业中对箱包高速码垛的需求,并依据搬运机器人的性能要求,设计了一种四自由度的码垛机器人。重点分析了码垛机器人的运动学研究,推导了运动学正反解公式及最大工作空间的判断且规划了运动路径,进行了图形仿真,验证了运动轨迹的正确性,利用分布式二级控制结构实现系统的监控和作业管理,协调各关节的运动,准确地跟踪轨迹规划并自主开发码垛机器人控制软件。通过盒控制方式,实验结果表明,所设计的机器人已可满足在物流自动化的目标要求。     

码垛机器人机构设计与运动学研究

针对物流自动化行业中对箱包高速码垛的需求,研制了一种码垛机器人机构.并依据搬运机器人的性能要求,设计一种四自由度的码垛机器人.重点对码垛机器人的运动学分析了研究,推导运动学正反解方程及最大工作空间的判断且规划了运动路径,在运动过程中通过码垛关键参数的输入和码垛空间的判断,最后进行了图形仿真,验证了运动轨迹的正确性,实验结果证明所设计的机器人已可满足在物流自动化的目标要求.     

一种新型6-PRRS并联机器人正解研究

介绍了一种新型的6-PPRS并联机器人,位置正解是该并联机器人的重要研究内容,讨论了人工神经网络在其位置正解求解中的应用.在BP网络中,利用位置逆解结果作为样本,经过学习训练,找到输入滑块与运动平台的非线性映射关系,最终求得并联机器人的位置正解.采用迭代计算进行误差补偿的方法,提高正解精度.计算结果表明,该法迭代次数少、精度高,算例验证了解法的有效性与可行性.     

Adaptive tracking control of two-wheeled welding mobile robot with smooth curved welding path

This paper proposes an adaptive controller for partially known system and applies to a two-wheeled Welding Mobile Robot (WMR) to track a reference welding path at a constant velocity of the welding point. To design the tracking controller, the errors from WMR to steel wall is defined, and the controller is designed to drive the errors to zero as fast as desired. Additionally, a scheme of error measurement is implemented on the WMR to meet the need of the controller. In this paper, the system moments of inertia are considered to be partially unknown parameters which are estimated using update laws in adaptive control scheme. The simulations and experiments on a welding mobile robot show the effectiveness of the proposed controller.     

Applications of algebra of rotations in robot kinematics

The algebra of rotations of a vector, a portion of the Theory of Conjugate Surfaces, which includes the algebra for the combination and sequence-reciprocation of two successive rotations, and the algebra for the resolution of a given rotation into three component-rotations, is introduced. Its applications in the kinematical analysis of a nRmP robot and in the derivation of the closed-form solution for conventional 6R and 5R robots, are illustrated. A new concept, the work-attitude of the end-effector of a robot with its base-point being fixed at an assigned point, is proposed, and is discussed for cases of conventional 6R and 5R robots with use of the algebra of rotations.     

Sliding mode control of two-wheeled welding mobile robot for tracking smooth curved welding path

In this paper, a nonlinear controller based on sliding mode control is applied to a two-wheeled Welding Mobile Robot (WMR) to track a smooth curved welding path at a constant velocity of the welding point. The mobile robot is considered in terms of dynamics model in Cartesian coordinates under the presence of external disturbance, and its parameters are exactly known. It is assumed that the disturbance satisfies the matching condition with a known boundary. To obtain the controller, the tracking errors are defined, and the two sliding surfaces are chosen to guarantee that the errors converge to zero asymptotically. Two cases are to be considered : fixed torch and controllable torch. In addition, a simple way of measuring the errors is introduced using two potentiometers. The simulation and experiment on a two-wheeled welding mobile robot are provided to show the effectiveness of the proposed controller.     

新型巡线机器人的运动学算法分析

新型巡线机器人单体具有3个转动关节,适用于110kV高压输电线路巡检工作.用常规解法和D-H法分别推导了该机器人的正运动学方程.两种算法推导出的结果实质是一致的.     

外骨骼助行机器人的人机耦合运动特性

利用Motion Analysis三维动作捕捉分析系统,实时记录人体在平地行走的运动过程,获得了步态参数,通过分组对比,研究了老年人的行走特点。根据老年人的运动特性,设计了一种老年人外骨骼助行机器人,建立了穿戴者与外骨骼助行机器人的人机耦合模型,研究了人机耦合运动特性,为外骨骼助行机器人的耦合仿生设计提供了运动学基础。