一种河道巡逻机器人

为了对水域进行水样实时检测并在紧急时刻可对落水人员实施紧急救助,设计一种用于在内陆水域中进 行环境监控的机器人。该机器人结构上采用分离结构设计以提高机器人抗风浪能力,控制系统采用模块化设计,主 要分为视频传输、GPS 导航、水样监测、救生装置投掷、动力驱动和控制系统6 个模块,并进行实验验证。验证结 果表明：该机器人具有机动性强、操作简单、体积小、速度快的特点,可广泛应用于内陆自然水域治理。     

水面垃圾清理机器人

为解决清理人工湖面、河流等小型水域漂浮垃圾耗费大量人力物力的问题,设计一种基于机械化与自动 化相结合的水面垃圾清理机器人。结构设计采用铝质平板支架,下附双螺旋式滚筒推进器,外加簸箕形垃圾收集网; 分析该机器人的整合设计、计算、校核。实验结果表明：该机器人能灵活、精确地在水面上自由航行,并通过人机 交互对机器人进行控制,实现其对水面垃圾的清理工作。     

一种水面垃圾清理机器人

为高效开展水域治理,设计一种双体船式的基于水流动性的水面垃圾清理机器人。详细阐述该机器人所 能实现的功能、机械结构和工作原理。该机器人主要依靠水泵提供动力形成局部水流带动垃圾流入垃圾清理舱内, 以达到清理垃圾的作用。结果表明,该机器人适合多种复杂水域环境,具有稳定性强、作业效率高、原材料清洁环 保等优点,可广泛应用于水域治理领域。     

基于ROS的UR机器人遥操作系统设计

针对机器人的应用及研发中存在的智能化水平不高的情况,设计一种基于开源机器人操作系统ROS的遥操作系统.采用机器视觉技术将颜色球在摄像机下的运动位姿转化为 UR 机器人的运动位姿,实现对机器人的遥操作目标,基于开源机器人操作系统 ROS,设计了机器人遥操作系统,并进行实验验证.实验结果表明:该遥操作系统可以胜任对机器人的遥操作任务,并可简单地移植到其他机器人平台上.     

基于矢量控制的开架式水下机器人

为提高水域垃圾清理工作的效率,降低人力劳动成本,设计一种集清理水面及水底垃圾于一体的多功能 水中机器人。该机器人装有能够控制开关舱门的垃圾收集装置以储存收集到的垃圾;搭配的五轴机械臂可完成水面 下垃圾的定点清理;设计有能够在纵轴和周轴方向转动的矢量推进器;并配备有传统锂电池系统和新型铝-水电池系 统。结果表明：该机器人水中的姿态更加平稳,可在不同水域下工作。     

基于稳心自动调节功能的水面巡逻无人艇

针对港口内水域环境治理的动态监管和人员救助问题,设计一款采用双体船设计的装备有稳心自动调节装置和救生设备抛投装置的水面巡逻无人艇.阐述了该无人艇所能实现的功能、机械结构、工作原理.结果表明:该无人艇可执行规划水域巡逻、水面垃圾清理、紧急救生等任务,具有环境适应能力强,航行机动灵活等特点,可广泛应用于水域环境治理和落水人员救生等领域.     

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。     

一种水下巡逻机器人设计与实现

针对目前如何实现水下巡逻、水下作业等问题,介绍一种可对水中环境实时监控并在水下进行作业的巡逻机器人.采用半球罩加三舱式结构设计,模块化设计分为控制模块、动力模块、探测模块、导航模块和水下作业模块,并通过实验进行验证.实验结果表明:该机器人具有功能实用,操作简单,航行稳定,机动性强,易于携带、回收等优点.     

康复助行机器人仿真设计与分析

为帮助因战争引起的下肢残障者进行康复训练,设计了一种具有安全性强、智能化程度高、人机交互友好等特点的助行机器人。采用运动学和动力学分析方法获得运动方程和力检测模型,分别建立了机器人直行与原地转弯情况下的运动控制系统;基于人因工学研究与工业造型优化设计的结果,使机器人达到了功能性与美观性的有机结合;通过仿真实验,验证了所设计的机器人在伴随患者进行移动式训练时可提供安全保护。结果表明,该机器人在下肢康复训练过程中是有效与可行的。     

水下自主导航机器人系统

在水下机器人被广泛应用的背景下,能够实现水下自主导航的机器人具有极高的应用价值。为了打破水下机器人运行需要人为干预的瓶颈,更好地发挥小型机器人水下的灵活性,设计并制作了一种可自主导航的水下机器人系统。该系统机械上采用Pro/E作为三维造型软件,用快速成型设计并制造了水下机器人的主体;硬件上使用摄像头采集数据,并使用红外测距模块及电子罗盘模块实现定位功能;嵌入式软件层将传感器数据进行采集后,对数据进行相应的图像识别和处理,最终识别障碍物并做出相应动作;同时,数据和视频流可通过无线模块传送到上位机,上位机将数据接收后进行相应显示,并可直接显示视频流,方便调试的同时也可对水下环境进行实时监控。该系统实现了自主的水底避障、探测,以及自行返回出发点的完整功能,对于水下探测活动具有一定的实用价值。     

一种新型混合游动模式机器鱼的设计方案

为充分利用水流、水层密度差等水下条件来游动以达到节省电量、增大航程的目的,介绍了一种综合多种运动模式于一体的水下机器鱼设计方案。从机械结构、运动模式和控制系统3大部分入手详细介绍机器鱼的设计制作过程。对影响机器鱼游动的重要参数进行水下试验,利用Matlab对得到的数据离散化处理,进行曲线拟合,分析不同控制参数对同一款机器鱼的影响。实验结果表明：该设计新型机器鱼可实现9种运动模式,并能顺利切换原设计的多种游动模式。     

预警勘探机器人的设计与试验

针对矿井勘探过程中的环境参数检测问题,设计一款预警勘探机器人用于井下数据检测。该机器人采用一系列的传感器作为数据采集设备,通过 Wi-Fi 实现视频实时监测与实地场景的同步显示。机身采用越野性能较好的轮式小车,搭载三自由度的机械手作为末端执行机构,在末端机构上对所需要的样本信息进行采集,并由无线Wi-Fi回传给上位机,对信号进行反馈处理。结果表明：该机器人能减少人员伤亡,为工作人员的健康安全提供保障。     

一种涡旋式水面清洁机器人

为克服水面清理机器船结构复杂、清理难度大和效率低等问题,提出并研发一种涡旋式水面清洁机器人.此机器人以产生涡旋卷入垃圾为设计原理,结构简单且自适应能力强,就其机械体系结构及动力系统、清洁系统、供能系统和通信系统等展开详细阐述.研究结果表明:该机器人能够实现水面垃圾清理,能保护环境和高效利用资源,对我国水域清理起到较为重要的意义.     

小型水面垃圾清理机器人

针对小型河流、人工湖和水上游乐场等场所的水面垃圾清理问题,提出一种机动灵活、作业效率高、外型美观的小型水面垃圾清理机器人设计方案.对船体、垃圾收集舱、动力装置、捕捞机构和控制舱等机械结构进行设计,并对样机进行室内水池和室外人工湖的清理测试.测试结果表明:机器人能在狭小或较浅且有水草分布的水域快速达到水面垃圾处,能将漂浮垃圾打捞到垃圾收集舱并运至指定地点,具有结构简单、成本低廉的特点,有一定实用价值和市场前景.     

智能助老服务机器人开闭环控制

针对助老服务机器人在服务以及娱乐老人任务中的重要性,介绍一种智能助老服务机器人.简要介绍智能助老服务机器人的总体结构设计,开、闭环控制系统的结构以及性能特点,详细研究以 PID算法为核心的闭环控制,通过仿真设计P, I, D参数,使智能助老服务机器人能够得到精确控制.并以该机器人为实验对象,进行多次实验对比.实验结果表明:智能助老服务机器人的 PID闭环控制系统能保证机器人在复杂环境下工作的精确性,广泛应用于外界环境复杂、对精度要求较高的场合,其助老服务明显优于开环控制系统.