微型仿生四足机器人的研究

介绍了一种微型仿生四足机器人,对其机械结构和运动方式进行了理论分析和软件仿真,并制作了机器人样机,其长度41 mm,宽度49 mm,高度29 mm.利用两套平面连杆机构的有效组合,模拟了足式运动的抬腿、前跨、后拉等动作,通过可旋转式的机身实现机器人的转向,以微型电机配合微型齿轮减速器作为机器人驱动源.     

微型管道机器人

前言 微型机器人是结构尺寸微小、器件精密,可进行微细操作的机器人。微型机器人是80年代末开始发展,现已成为国际上科技界一个热点的微电子机械系统(MEMS)研究开发的重要分支。它有着广泛的应用前景和社会需求。诸如信息技术中的控制系统和信息处理系统的微型智能机器人;用于操作血球、细胞的微机器人;医疗上用于诊断、注药、切除和修补的微型机器人等正在进行研究当中。对于那些人类无法进入的危险区域,如航天飞机,导弹、核动力工厂和石油化工厂的大量管道的     

摇杆式移动机器人的齿轮式差动机构研究

为了使差动机构在摇杆式移动机器人上得到更好的应用,分析了摇杆式移动机器人差动机构的作用和特征;它可以将两摇杆的转角线性平均为机器人的车体转角．在此基础上,提出了6种齿轮式差动机构,包括ZUWGW型、NW型、DW型、WW型、NGWW型等5种2K-H行星齿轮机构和1种由两个NGW型2K-H行星齿轮机构组成的差动机构．分析了各机构的工作原理和特点,推导出了各差动机构的实现条件,并为其中的ZUWGW型锥齿轮式差动机构和NGWW型行星齿轮相互啮合式差动机构提供了详细的结构设计实例．     

跳跑式微型弹跳机器人的设计与实现

微型弹跳机器人在不规则环境中作业如地震救灾中有着特殊重要作用.设计了一种新颖的跳跑式微型弹跳机器人,提出了一种实用有效的储能-驱动机构.储能-驱动机构以舵机为驱动器,带动不完全齿轮,齿轮拉动钢丝绳作用于弹簧钢片来实现机器人的储能-弹跳.机器人通过电机驱动小车轮实现快速跑动.详细介绍了整个机器人的机械结构设计以及弹跳运动和跑动运动的实现.经测试,该机器人的弹跳运动灵活,与轮式快速跑动结合,提高了适应环境的能力和运动效率.该机器人结构简单、易于控制、稳定可靠,具有良好的应用前景.     

多微型机器人系统的协调策略的研究

本文在成功研制毫米级全方位微型机器人系统的基础上,对多微型机器人系统中的机 器人协调方法进行探讨研究．结合微型机器人系统的特点,提出了适合于本多微型机器人系 统的集中 分布协调算法,给出了该协商 协调算法的结构．实验证明该协调算法是简单有 效的．     

一种新型仿生微型机器人的无缆测控系统

设计了一套基于磁场和射频信号的测控系统,用于实现仿趋磁细菌微型机器人的无缆操控及其运行参 数的检测．测控系统包括微型机器人的位姿检测子系统和微型机器人控制子系统．检测子系统中,磁传感器阵列实 时检测磁场信号,经过数据处理后获得微型机器人的状态信息,并与视频跟踪结果进行对照;控制子系统中,通过 射频发射的PWM 信号控制微型机器人的运动速度,同时通过导向磁场控制微型机器人的运动姿态．利用本系统, 实验研究了微型机器人的90± 转向运动,结果表明该系统能够有效控制微型机器人的运动.     

令人瞩目的微型机器人

微型机械精益求精 科学家们预测,人类进入21世纪后,世界上将会活跃着大量的微型机器人。微型技术前程远大,机器人组件将进一步缩小,出现在现代人面前的将不再是小型机件,而是微型乃至于毫微型机件。     

磁驱动微型机器人的智能控制发展现状

低强度磁场无线驱动的微型机器人可以在狭小空间中运动并完成复杂作业任务,如靶向给药、微操作及环境检测等。本文旨在总结磁驱动微型机器人的智能控制发展现状,主要包括智能控制方法在以下方面的应用：从刚性结构到柔性结构的磁驱动微型机器人,从单一运动模态到多种运动模态的磁驱动微型机器人,从开环控制到闭环控制的磁驱动微型机器人,从单个个体到单个群体再到多个个体的磁驱动微型机器人。最后,展望了磁驱动微型机器人的未来发展方向,包括更大空间的磁驱动装置,更多运动模态的微型机器人,软体结构的医疗微型机器人,微型机器人自主导航和多个磁驱动微型机器人的控制。     

仿趋磁细菌的微型机器人研究

为了克服现存微型机器人运动灵活性欠佳的缺点,借鉴趋磁细菌的运动方式,设计了一种内外联合调控的仿生微型机器人．该微型机器人的螺旋桨模仿趋磁细菌的鞭毛,主动推进机器人运行;其体内的永磁块模仿趋磁细菌的磁小体链,与体外导向磁场相互作用控制其运动方向．实验研究了体外控制信号对微型机器人运动速度的影响以及导向磁场控制下微型机器人的转向特性．结果表明,该微型机器人可实现运行速度和运行方向的灵活控制,可在非磁性细小管路的探测中发挥重要作用．     

新型仿生水下子母机器人系统设计

传统的水下子母机器人在水下作业时母机器人会有噪音大、体积大和隐蔽性差的缺点,而且子机器人作为提高水下机器人位置精度和续航时间的重要手段大多采用尾部摆动、机身两侧划水、小型螺旋桨推进等方式,造成运动过程中稳定性差、噪音大而且尺寸难以微型化的缺点.为了克服这些不足,设计一种新型仿生水下子母机器人系统.该系统球形母机器人采用喷水电机进行喷水推进,减少噪音,增加隐蔽性,并为微型子机器人提供控制信号和能源.微型子机器人以樽海鞘为原型基于仿生原理设计,在水下运动透明度高、隐蔽性强、稳定性高.建立球形母机器人的喷水推进器和微型子机器人的微型驱动器的驱动力计算模型,同时建立微型子机器人的水下转向模型.最后制作子母机器人样机并进行子母机器人的水下运动实验,以验证所设计的子母机器人系统的有效性.     

毫米级全方位移动微型装配机器人设计、运动学分析与控制

介绍了一种用于微型工厂的毫米级移动微装配机器人,其具有独特的全方位运动结构．微机器人由4个直径3 mm的电磁微马达驱动,并装备有一对微型夹钳．通过分析运动学矩阵的秩,证明了微机器人的全方位特性,并建立了微夹钳的运动学方程．设计了基于计算机视觉的微机器人控制系统,给出了微机器人定位和驱动方法．实验证明了微机器人的负载能力、机动性以及控制系统的有效性．     

电磁驱动式微型机器人的移动机理和设计

近十年来，微型机器人的研究日新月异，由于微型机器人的本身特点，使得其移动机理和结构设计与普通的机器人手极不同，本文试图说明电磁驱式微型机器人的移动机理和结构设计文章首先对电磁驱动式微型机器人的移动机理进行了分析，特别指出了其特殊的运动方式，由电磁铁作为驱动元件使脚部拍打本体而形成横向运动。文章认为机器人的运动可分为三个过程，起跳阶段，腾空阶段和下落阶段，这三个阶段循环往复而形成运动，而起跳阶段是积     

微型机器人足球赛无线通信研究

微型机器人足球大赛中,保证和提高机器人之间的通信能力是一项关键技术问题。通过无线通信方式,借助外部主计算机或工作站处理传感器信息成为一种可行方案。本文以微型轮式机器人为试验平台,研究微型机器人的无线通信实现问题。     

面向配电室智能监测的传感器巡检机器人设计

开发了一种用于配电室危险环境下的多元传感器移动巡检机器人。设计了满足配电室环境的机器人结构,使得巡检机器人具有结构紧凑、体积小、重量轻、携带方便等特点。通过运动学分析,研究了机器人的差动能力和爬升能力。运用PTZ摄像机和控制系统将采集的图像和传感器数据传输通过IEEE 802.11b/g传输到智能维护中心（IMC）。实验结果表明,该机器人能够在配电室内顺利移动,并能有效地对配电室环境进行智能监测。     

医用微型机器人的姿态可控性研究

建立了新型医用微型机器人的系统动力学模型.利用有向图理论分析了医用微型机器 人的姿态可控性,得到微型机器人的姿态可控的结论.同时,对机器人和环境参数的摄动对机器 人的姿态的影响进行了研究,实验研究结果证明了上述理论.姿态可控性与微型机器人进入人 体时人体的舒适性和安全性紧密相关.通过控制微型机器人的运行姿态,可以使人体得到良好 的舒适程度.     

SMA微驱动器的设计方法

前言 微驱动器是微型机器人中的重要组成部分。形状记忆合金(SMA)用于微驱动器是一种极好选择。SMA体积越小,功重比越大;采用SMA驱动后可省略传动机构,使结构大为简化;同时可以实现精确控制。本文主要介绍SMA微驱动器的设计方法。     

三轴差动式管道机器人驱动单元自适应特性实验研究

为验证三轴差动式管道机器人驱动单元机械自适应特性,深层解析三轴差动式驱动单元的机构传动原 理,研制了包含三轴差动驱动单元、模拟运行环境、性能测试系统在内的机器人自适应特性实验系统．以定量评价 三轴差动驱动单元特性为目标,建立了性能指标评价集,客观评价了新型三轴差动驱动单元的性能．实验研究表明, 三轴差动式管道机器人驱动单元对管道环境的几何约束的各种变化具有良好的机械自适应特性．     

机器人技术在医疗领域中的应用

随着现代科学技术的飞速发展,机器人在医疗领域中的应用越来越广泛.近些年来,由于人们对机器人在医疗领域中应用的兴趣增加得如此迅速,以致很难提供一幅“静止”的图像来描述这一情况。择要地说,从现有的机器人技术出发,在医疗领域中很有发展前途的机器人技术可分为三大类:宏观机器人技术,微型机器人技术以及生物机器人技术。     

国外微型管内机器人的发展

本文首先论述了微型管道机器人的发展背景及与传统管内机器人的区别,然后 对几种典型常规小管径管道机器人和国外几种典型微驱动式管内微型机器人工作原理对比分 析,指出了目前管内微型机器人研究中所面临的主要问题,并对实现微管内机器人 实用化的关键技术及研究发展方向进行了探讨．     

星面探测仿生间歇式跳跃机器人设计及实现

设计了一种面向行星表面探测的小型间歇式仿生跳跃机器人.利用机构学中变胞思想及齿轮-连杆闭链机构的力转换特性,提出了一种杆长可控的非对称齿轮-六杆仿袋鼠跳跃机构,对其间歇式跳跃过程进行了分析,并针对跳跃能力和起跳躯干姿态平稳性进行了机构构型与尺寸优化设计.基于优化设计结果,进行了跳跃机器人运动仿真分析和样机试验.结果表明,该仿生跳跃机器人具有非线性递增的弹跳动力、平稳的起跳姿态以及较高的能量利用效率,可通过太阳能供电、单一微小电机驱动实现间歇式跳跃运动.