基于螺旋廓线的驱动机构设计

随着管道机器人在工业检测、工业维修、医学等领域的广泛应用,其驱动方式已经成为研究的热点。本文从理论上对步进式螺旋驱动管道机器人的工作环境、工作原理以及受力状况进行了分析,提出了基于螺旋廓线驱动机构的设计方案;根据驱动器的运动力学性能要求设计了从动件的运动规律,既避免了刚性冲击又避免了柔性冲击。     

基于水下管道巡检机器人的优化设计方案

针对传统水下管道巡检机器人设计存在的弊端,设计一款水下巡检机器人。结合前沿技术及水下智能机 器人的发展趋势,通过加载双目摄像头,实现对水下管道小范围的目标精准定位,并配合机械手远程遥控完成管道 表面异物清除及回收。结果表明：该机器人结构合理,功能完善,稳定性与操控性能良好。     

爬杆机器人研究现状与展望

为推动爬杆机器人的发展,对爬杆机器人的现状进行分析,对其发展方向进行展望.将现有爬杆机器人分为滚动式爬杆机器人、夹持式爬杆机器人、仿生式爬杆机器人和吸附式爬杆机器人4大类,着重介绍其工作特点及国内外爬杆机器人领域中具有代表性的一些研究成果.通过对4类爬杆机器人性能对比分析,提出爬杆机器人的技术难点,并结合当前新技术的发展,从新型化、多功能化、模块化、独立化和智能化5个方面展望爬杆机器人的未来研究方向.该研究有较高的实用参考价值.     

基于火炮身管测量的管道机器人

针对带膛线身管这一特殊的测量对象,研制了一种能自动测量火炮膛线的新型管道机器人.分析了该机器人的机构组成及工作原理,研究了其运动学和力学特性.实验证明,该机器人测量精度达到0.002 mm,多次测量的重复性误差小于0.002 mm,并且可靠性高.     

多关节外骨骼助力机器人发展现状及关键技术分析

外骨骼助力机器人突破了传统运载工具易受地形条件影响的限制,在军用领域和民用领域都展现了巨大的应用前景,是当前各国研究的热点。从负重外骨骼助力机器人和康复外骨骼助力机器人两个方面,综述了国内外多关节外骨骼助力机器人的发展现状。重点分析了人机匹配性设计、驱动方式、步态检测、人机协同行走控制策略以及助力效果评估等关键技术,并对多关节外骨骼助力机器人今后的研究方向及研究重点进行了展望。     

中国兵器装备集团装备研究所研制成功小型模块化两栖机器人

该小型模块化两栖机器人是集光、机、电于一体的履带式机器人产品,具备在复杂环境下的通过能力和对周围环境的观察能力。该产品能在直径大于30cm的无急回转的管道、人员无法到达的狭小空间及恶劣、危险等环境下使用,还可以广泛应用于车底危险品检查、消防救险、城市生活管道     

基于陀螺仪和码盘的自主定位机器人系统

为实现轮式机器人的自主定位,研究了基于陀螺仪与码盘的机器人自主定位方法,设计并实现了一种基于陀螺仪和码盘的自主定位机器人系统,对其布局安装方式、自主定位方法和校准、初始化流程进行了研究。选用GYROCHIP II型的陀螺仪和2RMHF型编码盘,制作了1：1实物机器人平台对机器人系统进行验证。机器人实际运动验证结果表明,该系统可在短时间内实现高精度的自主定位。     

机器人研究动向

本文对机器人的发展进行了简要回顾,总结了机器人发展的分类特征,最后指出了机器人的研究趋势和动向。     

军用机器人在陆地战中的应用前景(上)

机器人的功用已愈来愈明显,许多工业化国家对军用机器人的研制和使用也日益重视。美国、日本、英国、联邦德国、苏联、意大利和以色列等国尤其重视这方面的研究,且一些工业和大学研究机构研制的许多民用机器人产品也可作为军用产品,有的甚至可成为武器系统中的一些关键构件。     

一种轮腿复合型机器人的步态研究与越障性能分析

为实现地面移动机器人在复杂地形下的环境探索需求,结合轮式机器人的高速特性和足式机器人对地形适应性强的特征,提出一种轮幅型轮腿复合型机器人,并针对其在移动过程中的振动问题以及爬梯过程中的越障问题,对机器人进行步态研究及性能分析。从静力学分析中得出机器人轮腿结构以不同姿态着地时的受力情况,结合实际情况中机器人运动约束对机器人在前进、转向和越障等任务中的步态进行分析,并基于动力学仿真ADAMS软件建立动力学模型来模拟机器人不同步态下的振动情况以及越障性能。研究结果表明,结合本文提出的步态控制方法,该轮腿复合型机器人在复杂地形环境中具有较好的行进效率和越障能力。     

新型物流搬运机器人动力学仿真分析

针对物流搬运机器人在物流和生产中的应用,利用仿真方法对物流搬运机器人动力学进行分析。结合机 器人在实际环境下的运动特征及受力分析,建立动力学模型,将3 维机器人模型导入到ADAMS 软件中,构建机器 人虚拟样机,得到机器人在平面、弯道这2 种路面运动时的仿真曲线。仿真结果表明：该模型的准确性,可为智能 物流机器人的研究提供参考依据。     

自主配网带电作业机器人软件系统的通用化设计

为解决配网带电作业机器人软件系统存在扩展性及适用性不足等问题,对其进行通用化设计。基于配网 带电作业机器人的开发实践经验和硬件组成特点,梳理软件功能需求和各功能模块间的数据流向,基于ROS 开发出 通用软件平台的主要功能模块。测试结果表明：该软件平台适用于多种类型的作业平台和任务,可为配网带电作业 机器人产品化铺平道路。     

基于力位混合控制的踝关节外骨骼机器人四段式助力技术

外骨骼机器人的助力策略是影响外骨骼机器人助力效率的关键因素。相对于平地行走模式下的外骨骼机器人,坡地行走模式的助力机器人助力机理尚不明确。针对上述问题,以人体运动特征为切入点,研究坡地行走模式下的关节做功规律,阐述人体关节运动机理,并提出力位混合控制的四段式踝关节外骨骼助力策略。进一步研制柔性踝关节助力外骨骼机器人,并通过关节力矩与代谢试验验证该助力外骨骼机器人的助力效率。研究结果表明,坡地行走过程中,外骨骼机器人能够提供人体运动所需7%的关节运动力矩,并能够降低约3.5%的行走代谢能耗。     

水下机器人定位方法综述

机器人定位是指通过机器人传感系统实时获得其所在的位置和航向信息,是移动机器人完成复杂实际任务的基础。针对水中机器人,介绍了基于水声、基于GPS和基于概率等几种典型的水下定位方法。分别描述了这些方法的实现原理,并分析了它们的特点和存在的问题。最后,展望了该方向今后的发展趋势和应用前景。     

基于磁导引和2 维码定位的机器人自动导航

鉴于磁导引导航的优点,结合2 维码地标辅助定位的方法,提出一种新的轮式机器人自动导航系统。采 用模块化设计的思路设计出机器人的硬件系统,分析研究各模块的关键技术以及路径规划算法。搭建基于Data Man 及Arduino 的机器人软件平台,并在实验场地进行机器人导航实验。结果表明：该系统能实现机器人自动导航的要 求,可以作为研发平台推广应用到物流和室内搬运等场合。     

未知环境下的消防机器人智能灭火技术

针对机器人代替消防人员进行灭火救援的需求,进行消防机器人自主火源寻找与智能灭火技术的研究。对消防机器人的结构与控制系统进行介绍,明确其在未知环境下自主寻找火源与智能灭火的技术要求;对消防机器人工作环境进行分析,提出技术方案;基于即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)技术实现消防机器人在未知环境中的自主行走与避障,开发适合于机器人自主寻找火源与定向火源的方法与技术,并通过实验进行有效性验证。实验结果表明：该机器人能在未知环境中进行自主行走与越障,其定位精度小于0.4 m,火源识别率大于90%,具有良好的应用前景。