仿蚯蚓机器人蠕动装置的研究

仿照蚯蚓在孔内蠕动的过程,研制了一种在孔内行 走的机器人驱动装置．该装置主要由形状记忆合金(SMA)胀紧环, SMA螺旋弹簧和偏压弹簧等 组成．它可以在孔内象蚯蚓一样实现径向胀紧、纵向收缩、纵向伸长等动作．SMA元件的动 作可以靠通、断电来实现,SMA胀紧环通电时与孔壁贴紧,断电时松开;SMA螺旋弹簧通电时 收缩,断电时由偏压弹簧使其伸开．其动作过程由计算机控制和协调．该驱动装置结构简单 ,体积小、重量轻、柔韧性好、控制方便．该装置在电火花弯孔加工中得到了实际应用．本 文介绍了该装置的组成、工作原理、设计要点和控制方式．     

仿蚯蚓蠕动微机器人牵引与运动控制

为进入人体腔道开展作业,开发了一种直径6mm的仿蚯蚓多关节蠕动微机器人样机．机器人使用十字万向节连接直线驱动器,在弯曲腔道中能自适应改变自身姿态．基于Preisach模型和偏转模型,提出了形状记忆合金偏转机构的前馈控制方案,头舱控制最大偏转误差为2.6°．基于新型蠕动原理,建立了牵引模型,给出了有效驱动的条件．对机器人的牵引力、运动速度、在不同摩擦系数介质表面上的运动能力、头舱姿态进行了试验．结果表明,机器人的爬坡能力依赖于机器人和运动表面间的摩擦系数,新型蠕动原理能提供较大的牵引力,合适的驱动频率下可以得到最大的运动速度．     

Webots平台的仿人机器人仿真的研究

仿人机器人是机器人研究领域的热点,可以应用于工业、医疗和家庭服务等领域。机器人仿真技术可以帮助研究者更好地研究机器人的结构和运动控制。本文基于Webots软件,构建HOAP2机器人的运动仿真平台,详细说明了机器人仿真环境的构建过程以及运动控制的仿真过程。仿真结果说明,本研究构建的仿真平台是有效的。     

仿蟹机器人步态分析与仿真

在仿蟹机器人的行走控制中,步态的选择对机器人的稳定快速行走具有至关重要的作用。本文对仿蟹八足机器人的基本步态进行了分类,并进一步对八足波形步态进行分析,得出八足步行机器人在采用双四足步态的行走方式时,既可以满足速度的要求,又可以保证机器人的稳定性。通过计算机软件ADAMS对所选步态进行全局仿真,结果验证了步态规划的合理性,同时得到了机器人相关物理量的变化曲线,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。     

Stewort并联机器人仿真系统的实现

该文提出了一个Stewort并联机器人仿真系统，重点说明了其中对于并联机器人运动学仿真及控制系统仿真中的系统构成和规划算法，最后给出了一个应用该系统进行Stewort并联机器人仿真的例子，为Stewort并联机器人的研究提供了有效的仿真数据。     

面向对象的机器人仿真与监控系统

通过对机器人的几何建模和运动学建模进行了研究,论述了使用VC6．0语言作为开发平台,以OpenGL三维显示技术完成三维可视化,以VRML作为外部机器人模型表示,实现运行时可交互的机器人三维实时图形仿真系统的开发技术与方法。系统通过网络与机器人控制器进行通信,实时接收机器人控制器发来的状态数据,将它们动态地以三维模拟方式显示,用户能够动态地监视机器人的运动状态,在必要时对机器人的动作进行控制,为其它机器人的研究提供通用的仿真与模拟平台。     

基于ODE 引擎的开放式仿人机器人仿真

为了获得灵活、开放、简洁的仿真功能,提出了一种基于ODE（open dynamics engine）的仿人机器人 仿真平台集成方案．将基于ODE 的仿人机器人仿真系统开发过程定义为两类运算：变换叠加和关节叠加,并设计 了这两类叠加的ODE 算法．将仿人机器人结构描述为一个设计者和计算机都可以理解的结构表,将该结构表翻译 为ODE 基本元素实现仿真．设计并实现了一个基于所提出方案的仿人机器人仿真平台,根据基于倒立摆的步态规 划思想,设计并在仿真平台上实现了双足步行的仿真实验．实验证明了文中方法的有效性．     

一个交互式机器人仿真系统

本文介绍我们在SUN3工作站上研制的一个交互式机器人仿真系统ROBSM2。该系统在机器人仿真系统ROBSM111-21的基础上,增加了机器人语言、示教、三维图形显示、碰撞检查以及对典型动作、典型任务的仿真等功能,用户使用该系统,既可方便、直观地进行机器人轨迹规划和控制算法的研究,又可进行离线编程和碰撞检查,同时还是功能完善的机器人辅助教学工具。ROBSM2具有很强的交互性、实用性、可靠性,为机器人研究、应用和教学,提供了强有力的手段和工具。     

一款仿蚯蚓机器人的纤维驱动特性建模与辨识

针对一款Yoshimura折纸结构仿蚯蚓移动机器人,本文提出了基于人工肌肉纤维驱动的折展-纤维机器人新构型.该人工肌肉纤维为镀银尼龙线材质,以电热方式实现纤维收缩驱动,是一种典型的力电热耦合材料.考虑到其力电热耦合特性尚未明确,本文首先基于第一性原理提出了等长收缩状态下驱动电流-纤维温度微分模型,并通过NSGA-Ⅱ算法精确辨识了模型各参数.进一步,基于数据驱动建模方式明确了等长收缩状态下纤维温度-收缩力关系以及等温收缩状态下纤维变形-收缩力关系,最终实现了人工肌肉纤维力电热耦合特性的精确刻画,为新型仿蚯蚓移动机器人的运动性能分析和优化提供了理论基础.     

通用的工业机器人运动仿真系统IRKSS

本文介绍一个基于微机的通用的工业机器人运动仿真软件包(简称 IRKSS).该软件包集机器人正、逆问题自动符号建模、机器人本体与环境物的三维几何造型、运动轨迹规划、运动图形仿真以及碰撞干涉检测等功能于一体.经过对多种机器人的作业运动仿真实践表明,IRKSS 是正确而有效的.     

曲线孔电火花加工机器人加工运动轨迹模拟

该文论述了曲线孔电火花加工机器人的机构组成和蠕动原理,采用面向对象技术和Visual C＋＋6语言开发出了曲线孔电火花加工机器人的加工运动轨迹模拟系统,采用该系统可方便地模拟出电火花加工机器人加工任意曲线孔时的运动姿态和运动轨迹。     

曲线孔电火花加工机器人加工运动轨迹模拟

该文论述了曲线孔电火花加工机器人的机构组成和蠕动原理,采用面向对象技术对VisualＣ＋＋６语言开发出了曲线孔电火花加工机器人的加工运动轨迹模拟系统,采用该系统可方便地模拟出电火花加工机器人加工任意曲线孔时的运动姿态和运动轨迹。     

曲线孔电火花加工机器人控制系统的研究

在分析研究曲线孔电火花加工机器人机构组成与工作原理的基础上 ,研制出了曲线孔电火花加工机器人控制系统 ,介绍了该控制系统的软、硬件组成及设计原理。采用该机器人控制系统可加工形状较为复杂的空间曲线孔     

搜救机器人运动机理分析与仿真研究

为了开发一种能够在废墟狭窄空间中运动的搜救机器人,模仿尺蠖结构和运动特征,提出了具有多自由度易变形的仿生尺蠖移动机器人。搜救机器人在灾难现场运动时环境复杂、障碍物多,针对机器人在瓦砾狭小的空间移动运动策略较难确定的问题,提出了一种通过分析仿生生物肌肉组织的机械性能获得运动策略的方法。数值仿真结果表明尺蠖生物运动能够满足机器人多自由度的变形运动,解决了运动策略问题,为仿生尺蠖移动机器人实现移动搜救功能提供运动控制理论基础。     

机器人视觉交流中的手势识别仿真

手势识别问题,是人与机器人交互中的关键部分。机器人视觉交流中的手势识别,对动作的准确跟踪是识别的难点,主要因为,人在做动作时,与机器人的反应之间存在较为明显的滞后性,对动作的跟踪很难及时准确,造成对整体的图像跟踪存在滞后性,导致传统的分析手势识别方法无法面向快速变化的群体手势特征,也无法进行准确的识别,提出了一种基于手部肤色特征的CAMSHIFT手势识别算法,通过色度直方图模型划分手部皮肤像素和非皮肤像素,获取手部肤色模型,采用摇动检测方法定位人手,依据手部肤色模型对所获取的手部区域进行分割,得到手部区域的二值图,使用改进的CAMSHIFT算法对手势进行跟踪,通过模式识别的方法对群体人手特征进行识别。实验结果说明,所提方法针对群体中的手势进行准确的识别,识别率高于93%,具有较高的应用价值。     

曲线孔电火花加工机器人实时动画仿真

采用面向对象技术和ＶisualC 6.0语言开发出曲线孔电火花加工机器人实时动画仿真系统,并对该仿真系统的结构和实现情况进行了介绍,该仿真系统可方便地模拟出对曲线孔电火花加工机器人的加工和运动状况,为生产实践中开发曲线孔加工技术及其机器人提供了参考依据。     

曲线孔电火花加工机器人实时动画仿真

采用面向对象技术和VisualC++6.0语言开发出曲线孔电火花加工机器人实时动画仿真系统,并对该仿真系统的结构和实现情况进行了介绍.该仿真系统可方便地模拟出对曲线孔电火花加工机器人的加工和运动状况,为生产实践中开发曲线孔加工技术及其机器人提供了参考依据.     

基于手势识别的机器人控制系统

研究了一种基于人体手势识别的机器人控制系统.首先,利用图像识别技术,通过YCr Cb皮肤颜色模型提取手掌并分析指尖和手心的相关信息;其次,利用帧差法对手掌运动趋势和简单的手势信息进行识别;最后,通过无线蓝牙串口将识别出来的手势信号发送给机器人,以达到手势控制机器人的目的.系统是在VS2010下利用Open CV计算机视觉库进行编译完成的,实现了通过简单的手势信息控制机器人的目的,从而摆脱了人机交互时必须依靠物理接触的限制.实验结果表明,该系统可以实现对机器人前进、后退、左转、右转、停止、加速的实时控制,对手势信息的识别率在90%以上.对进一步探索机器学习、自主识别等相关领域有着较高的参考价值.     

适用于机器人视觉的手势识别系统

手势是一种高效的人机交互和设备控制的方式,基于视觉的手势识别是人机交互、模式识别等领域的一个富有挑战性的研究课题。文章提出并实现了一个可用于与机器人交互的静态手势检测和识别系统。该系统用摇动检测的方法定位人手;用基于现场采样得到的肤色模型进行手的分割;用简化并改进的CAMSHIFT算法对手势进行跟踪;最后用模式识别的方法提取简单特征进行识别。实验证明,该系统快速、稳定而有效。     

六足微型仿生机器人及其控制系统的研究

介绍了一种微型六足仿生机器人的结构与控制系统，分析了这种微型六足仿生机器人的移动原理，阐述了如何通过计算机来控制微型六足仿生机器人的运动，该机器人基于仿生学原理，结构独特，简单，新颖，能方便地实现前进和后退，其样相外形尺寸为：长30mm,宽40mm,高20mm，重6．3克，并对该样机进行了实验，实验结果表明该机器人具有较好的机动性。