基于智能手机远程监控的倒闸服务机器人系统

为解决传统模式下电力系统倒闸操作存在效率低、人力成本高的缺点,设计一种以服务机器人为平台并具有远程移动监控功能的倒闸服务机器人系统.系统本地端以搭载Android系统的ARM Cotex-A8工业开发板为主控模块,利用JNI技术实现ARM主控模块与专门定制的硬件功能模块交互通信;系统远程监控端以搭载Android系统的智能手机为远程移动监控平台,通过WiFi或3G/4G移动网络实现与服务机器人本地端网络通信.测试结果表明:服务机器人系统可以辅助倒闸操作并且实时远程监控,具有较高的可靠性、稳定性及管理的灵活性.     

基于混合神经振荡器的爬行四足机器人运动协调控制

中枢神经模式振荡器常用于多足机器人运动协调控制。为实现含有主动柔性躯干的爬行四足机器人运动协调控制,构建一种混合神经振荡器。该振荡器利用Hopf振荡器和Kuramoto振荡器对机器人四肢和躯干进行协调控制,并通过建立二者之间的耦合关系实现四肢与躯干的协调运动。利用仿真平台搭建爬行四足机器人虚拟样机,对静走步态、对角步态以及两种步态间柔顺切换分别进行直线运动仿真,同时对该协调控制进行可行性验证,获得虚拟样机运动图像以及其足端轨迹曲线。仿真结果表明：该混合神经振荡器可实现机器人的静走与对角步态直线运动;通过建立静走和对角步态下四肢与躯干之间的协调关系,并改变机器人各腿部振荡器之间的相位差,能进行两种步态之间的柔顺切换。     

CO2保护电弧焊焊缝自动跟踪技术研究

我所进行机器人应用技术研究的首要目的是实现兵工生产中的有毒、有害、危险及笨重工位的自动化技术之一。据国外资料报导,在工业机器人中用得最多最成功、取得经济效益最显著的是弧焊工业机器人。因此,我们首先选择在兵器行业军民品生产中用得较多的弧焊工业机器人,作为我们进一步研究特殊机器人的开端。弧焊机器人占工业     

多臂空间机器人操作大型目标的全身接触柔顺控制研究

多臂空间机器人操作大型目标时,由于受到来自目标把手的较大拖拽力,机器人无法对目标实施有效的操作和运动约束,这些无法预知的外部拖拽可能导致机器人支撑臂的损坏或者任务失败。为了应对上述挑战,提出了一种基于全身阻抗控制和独立导纳控制的组合式接触柔顺全身控制策略,分别在空间机器人多刚体系统质心层面构建机械阻抗特性和在每条机械臂建立导纳特性,实现对外部拖拽的有效管理。基于二次规划（QP）方法构建了系统控制器,将机器人全身运动行为统一起来,设计了包括全身柔顺控制和关节力矩优化在内的QP目标函数,用来实现接触柔顺控制。通过仿真和降维度气浮实验方法综合验证了上述方法的有效性。     

航天器紧固件机器人自动安装系统

针对航天器上螺纹连接紧固件的自动化安装需求,设计一套紧固件机器人自动安装系统。介绍了紧固件 机器人系统各部分的构成及设计原理,采用工业机器人带动紧固件到安装位置,通过压缩空气吹气将螺钉输送至安 装位置,利用气动滑台实现螺钉的压紧,使用电动扭力枪实现螺钉的拧紧,并通过紧固件安装实验进行验证。实验 结果表明,该系统达到了航天器紧固件安装的力矩控制的精度要求。     

复杂航天器数字化装配仿真平台及应用研究

复杂航天器由于子系统多、空间布局紧凑,导致采用传统的二维产品装配工艺设计方法将带来大量实际问题,降低生产效率,同时浪费研制经费。首先介绍数字装配仿真的方法及流程,而后以某复杂航天器为应用案例,详细阐述航天器数字装配仿真技术的工程应用研究。     

航天高科

美地面试验自动卫星燃料加注 在轨航天器的检测、维修、燃料加注、部件更换以及装配能力是未来空间技术的前沿。美国国家航空航天局（NASA）很早就开始研究机器人卫星服务技术，2014年2月成功完成了陆基远程机器人氧化剂输送试验。     

狭长盲视空间中精密止口的柔顺对接装配

集柔顺对接、支撑、翻转功能为一体的集成装配装置由主体、浮动装配台、筒体随行夹具及监测机构组成.用集成了位置控制和伺服驱动功能的驱动器作为控制驱动元件,利用激光束进行粗定位,针孔摄像机实现狭长盲视空间精密止口人工柔顺可视对接.     

细长腔体检测机器人设计研究

对现有人力不可达腔体的几种机器人检测方式进行比较,针对安装有精密零件的某航天器腔体设计了一台检测机器人XN-600-3.该机器人基于柱坐标系设计,视觉系统固定在一条细长机械臂末端,由两自由度关节驱动深入腔内进行检测。该机器人的大部分功能集中在机座内,即机械臂的全部驱动件移至机座内,悬臂部分负载最轻刚度最高,执行系统拥有最优的动态性能。试验证明该机器人具有长行程、高刚度、大回转角、小回转半径的优点,检测过程中视觉系统振幅最大为0.6 mm.通过机械臂末端的高精度摄像机捕获图像,该机器人可用于腔内装配尺寸或焊接质量等检测项目。     

基于工业互联网的高危产品装配生产线智能管控平台设计

为解决高危产品装配生产过程中生产质量控制差异大、资源调度困难、材料和数控设备利用率低、企业整体制造水平不高等问题,对高危产品装配生产过程智能管控平台进行设计.依据高危产品生产行业生产线精益生产管控的特别业务需求,通过对平台所需各系统的设计和集成,结合生产线生产的执行过程,详细介绍高危产品装配生产线生产过程智能管控平台的设计及实现方法.结果表明:该平台可实现高危产品生产行业装配生产线的精益管控,有效促进高危产品生产企业的能力提升和转型升级.     

航天器推进剂泄漏的质谱监测技术

推进剂泄漏监测对火箭、卫星的质量保证和发射安全起着重要的作用。质谱监测技术具有灵敏度高、分辨率高、快速响应及多种气体同时检测的特点。该技术可满足航天器泄漏监测的特殊要求。文中给出了四极质谱坟在火箭试验及发射时的应用实例，并提出航天器泄漏监测技术的发展趋势和监测设备的方向。     

基于数据处理的航天器总装过程风险管控

针对航天器总装过程的风险识别与控制要求,提出一种基于数据处理的风险评价模型.该模型依托生产管理软件系统,选取设计文件变更次数、工艺文件变更次数和工装不满足工序要求数等为统计原始数据,依据经验公式量化地计算出总装各个阶段的风险,针对不同风险等级采取相应的风险控制措施,并应用到我国航天器总装过程管理中.在某遥感卫星的应用中,该模型在整星总装研制周期压缩25%的条件下,实现了"零缺陷"的质量目标,表明了所述方法在航天器总装过程风险管控中的有效性.     

基于工业机器人的卫星舱板安装方法

为解决机械式6自由度翻转架车进行舱板安装时存在的问题,提出一种基于工业机器人的卫星舱板安装方法。采用移动机器人结合简易支架车的作业模式;采用机器人柔性力控技术实现舱板的自动销钉导向装配。研制成果应用至我国北斗三号的舱板安装中,单个舱板装配时间由以往的1 h以上缩短至30 min以内,操作人员由5人减少至3人,实际应用完成舱板装配400余次。结果表明：该方法为北斗三号的密集研制争取了宝贵时间,可为其他领域大重量部件的安装提供参考。     

便携式移动机器人手持监控系统

便携式移动机器人手持监控系统,基于嵌入式PC/104plus总线结构,由视频图像监视、状态信息监测、遥控指令、无线通信、数字地图交互及全局路径规划六大模块组成.各模块通过接口实现信息交换与数据共享.系统软件操作系统平台为Windows CE(WinCE),包括键盘扫描串口通信视频处理数字地图路径规划等模块.并以履带结构便携式移动机器人实验平台上的应用实例,验证了该手持监控系统.     

移动机器人SLAM 改进算法的分析与实现

为解决移动机器人扩展卡尔曼滤波(EKF-SLAM)算法计算复杂、精确度不高及易受干扰的缺点,提出一 种基于最优平滑滤波理论的改进同步定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)算法。详细介绍 算法的改进过程,通过Matlab 软件对其位置轨迹跟踪误差及标准差进行仿真分析,基于机器人操作系统(robot operating system,ROS)系统的实验平台,在室内走廊进行SLAM 实验以测试改进算法的效果。结果表明,改进的 SLAM 算法精度高、抗干扰能力强,能实现移动机器人的即时定位与地图构建。基于ROS 系统的软件平台能简化开 发难度,提升移动机器人的智能化。     

航天器在轨组装技术进展

在在轨组装概念、任务层次以及发展现状,对有人、无人2种在轨组装方式进行分析比较,指出各自优、缺点及对其进行选择的基本策略.最后提出在轨组装涉及到的一些关键技术,包括:控制,空间目标识别、跟踪与测量,机器人、机械臂,航天员的生命保障以及新型的模块化航天器的设计技术.结果表明:在轨组装技术的发展可以提高航天器的性能和任务执行能力,降低故障率和失效风险.     

移动机器人路径跟踪的自适应控制

提出一种结构简单的自适应控制器,控制器是由模糊神经网络和PD控制器并行控制移动机器人路径跟踪。在初始阶段,PD控制器控制路径跟踪并提供控制经验给模糊神经网络学习。在学习信号触发器的管理下,可以在线学习自适应调整模糊神经网络的参数。模糊神经网络控制器既推理产生控制规律,也辩识移动机器人动力学模型,通过BP学习算法实时在线调整自身参数达到路径跟踪自适应控制目的。     

室内移动式浇花机器人

为减少人力资源浪费,降低人工喷洒劳动强度,提高盆栽浇水效率,实现盆栽浇水的智能化,研制一种移动式浇花机器人.其本体有移动平台和作业机构,控制系统采用嵌入式设计,集成线性CCD图像采集传感器、超声波传感器、土壤湿度检测传感器和无线通信模块等,通过巡线的形式实现对盆栽自主浇水,并对移动机器人进行运动学分析,获得运动方程.实验结果表明:该机器人运行稳定,巡线及任务操作时动作准确,能快速到达盆栽旁进行浇水,具有较好的可操作性、实用性,对室内智能化服务型机器人的开发起到了指导意义.