基于人机合作的机器人容错性能的研究

在机器人容错过程中,冗余度机器臂的末端往往会产生力的跳动。在人机合作的容错过程中,通过对权值因子进行模糊优化,解决了机器臂、人在容错过程中力的分配问题,实现了冗余度机器臂末端力的零跳动。通过MATLAB仿真,证明了其有效性。     

多模态人机数据驱动的值机体验服务设计

针对民航服务流程冗杂、体验不佳的问题,围绕值机体验,提出一种多模态人机数据驱动的服务设计方法.基于实地调研对民航体验的全流程进行了初探,对值机体验的起止节点进行了界定,对相关服务触点进行了梳理.依据服务触点设计脚本任务,组织实施人机交互实验,提出基于多模态人机数据的服务设计层次分析框架及评判体系.在脚本任务层,构建"眼...     

下肢康复机器人人机耦合动力学建模和主动柔顺控制

针对多关节下肢康复机器人非线性人机交互作用力影响训练过程中舒适度和安全性的问题,提出一种人机耦合动力学建模方法和主动柔顺控制策略。结合脑卒中发病初-中期康复训练特点和降低髋关节输出功率的要求,确定出坐卧式下肢康复机器人自由度配置、自平衡结构原理,并完成具体模型设计。基于简化的人体肌骨模型,考虑人机耦合方式,确定出人机交互作用力模型,进一步给出考虑自平衡结构影响的人机耦合动力学模型。引入环境刚度模拟患者踩踏在不同路面的接触力效果,利用动力学前馈进行关节期望力矩补偿控制,并通过李雅普诺夫定理判定控制系统的稳定性。通过实验验证了轨迹跟踪、力跟踪的准确性,进一步通过临床试验,92.2%的脑卒中患者病情得到缓解,验证了研究内容的可行性和安全性。     

虚拟环境下整车开发的人机仿真评估研究

应用虚拟现实技术及并行工程的基本思想,研究虚拟环境下整车设计过程中采用人机仿真同步进行人机问题评估的基本方法及流程.对某装配操作的实例分析与评估结果表明虚拟环境下同步进行人机问题评估可准确发现并判断设计中存在的问题,是一种优化汽车设计的有效手段.     

基于速度约束的五杆式人机合作机器人控制策略研究

提出了基于速度约束的机器人控制策略,该控制策略根据操作者的操作力、机器人轨迹偏差和当前速度,计算出控制量,实现对机器人末端轨迹的虚拟约束控制。对机器人利用该控制策略跟踪直线和圆弧两种轨迹的效果进行了仿真,结果表明该控制策略可以实现人机合作机器人对轨迹虚拟约束控制的要求。
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基于Matlab的五杆式人机合作机器人动力学仿真研究

人机合作机器人是一种新型的机器人,它通过和操作者合作共同完成作业任务.操作者提供驱动机器人运动的力,机器人控制其末端的轨迹,使其沿着期望轨迹运动.利用Matlab软件中的SimMechanics和Simulink工具对一种五杆式人机合作机器人自由模式和约束模式的动力学特性进行了仿真研究,分析了约束系统的性能对人机合作机器人工作性能的影响.     

欠驱动机器人研究综述

欠驱动机器人是指控制输入小于系统自由度的机器人,具有重量轻、成本低、能耗低等众多优点,目前已引起学者们的广泛关注。重点介绍了欠驱动机械臂在动力学建模、动力学特性、可控性分析、轨迹控制和系统的稳定性、鲁棒性研究等方面的发展现状,并对欠驱动机器人的研究方向进行了展望。     

基于sEMG的按摩椅绩效人机评价模型实验研究

针对机械式按摩椅缓解肌肉疲劳的绩效,提出了基于表面肌电(sEMG)信号的人机评价模型。实验要求两名被试者在执行静力性标准俯卧撑(SPU)动作之间,分别采用静坐与按摩两种方式恢复肌肉疲劳,并在SPU过程中采集竖脊肌的sEMG信号。根据模型的评价指标对实验数据进行了比较与分析,结果表明,SPU后采用拍打按摩恢复对竖脊肌疲劳缓解的效果好于静坐恢复的效果,从而验证了模型在按摩椅人机评价上的可行性。     

介电型EAP驱动的伸缩移动机器人研究

以介电型EAP为驱动材料,设计、制作了一种结构紧凑的圆柱形驱动器.模仿自然界无足爬行生物的运动机理,设计了基于该驱动器的可伸缩移动机器人,实现机器人的向前伸缩运动,验证了该介电型EAP驱动器在该类型机器人中的实用性.     

多指标下的制造绩效测量研究

制造系统的绩效指标已经由最初的单一财务性评价发展到包括质量指标、时间指标和柔性指标等的多指标体系.如何综合不同绩效指标的测量对制造系统的绩效做出全面的评价成为研究者和企业界所关注的问题.文章通过总结制造绩效指标的研究,探讨了在多准则下对制造绩效的测量方法.     

碰撞下PMSM电机驱动机器人关节速度滑模控制

碰撞引起负载突变情况下速度的快速响应和精确控制是机器人研究重点.根据永磁同步电机的原理,建立了状态空间方程,并利用矢量控制方法,进行了解耦.为抗碰撞影响,设计了转动关节速度的滑模控制算法,建立了二维滑模函数,分析了算法稳定条件,给出了滑模控制算法参数选择原则.用Matlab/Simulink建立了速度控制仿真平台.针对碰撞突加负载和变参数情况下的速度平稳控制,对滑模和PI两种控制算法进行了仿真,对转矩和速度响应进行了对比分析.仿真结果表明所设计的滑模控制方法响应速度快、无超调、对负载和系统参数变化的鲁棒性好,是碰撞工况下机器人关节速度稳定控制的可选方法.     

全向驱动电动轮系统研究

全向驱动电动轮采用四轮独立驱动和转向控制,主要由电动轮模块、平衡模块、控制模块等组成。电动轮采用模块化设计理念,具有结构合理、行驶灵活、灵巧实用等特点。平衡模块使车辆无论在什么路况下行驶时始终保持底盘的水平平衡状态,提高车载系统的稳定性。同时,该电动轮采用无刹车制动技术,可以通过调整各轮的转向角度控制驻停,使制动系统变得简单,安全性高。     

电驱动无级自动变速传动动态控制研究

采用直流电机作为金属带式无级自动变速器(Continuously variable transmission,CVT)的调速驱动机构,与传统的电控液动方式相比,可大大减少系统的零件数目,提高整机效率,提高CVT的速比响应速度和控制精度.在分析电驱动CVT结构的基础上,建立了CVT调速机构和速比变化率的数学模型,设计了基...     

数据驱动下汽车注塑零部件的质量控制研究

由于注塑行业成型系统较为复杂并且对环境较为敏感,注塑成型加工过程中的不稳定因素很容易导致产品不良的发生,造成经济损失.由于过程的复杂性,不可预见的干扰,设备故障以及原料成分的变化,一批批次中止时的产品质量可能与规格相差甚远,所以对注塑成型大数据进行分析,来感知这些不可见的干扰因素,然后通过分析建模解决甚至避免现场痛点问...     

基于Matlab的螺栓旋拧机器人驱动系统仿真研究

介绍了螺栓旋拧机器人的工作原理和结构。在深入分析永磁同步电机数学模型和矢量控制原理的基础上,在Matlab/Simulink中建立了永磁同步电机控制系统的仿真模型。根据机械手臂的传动结构和机械动力学原理,建立了机械手臂传动系统的数学模型,并以传递函数的形式表示。将这些模型有机组合在一起,构成了螺栓旋拧机器人驱动系统的仿真模型。通过仿真,模拟系统的运行状况,为深入研究螺栓质量补偿的控制算法提供了一种有效的设计和分析手段。     

变矩器性能试验台驱动和加载控制系统研究

根据试验台的特点,探讨了基于变频器无感矢量控制功能的带速度传感器的高精度电动机稳速驱动PID控制方案和电涡流测功器恒扭加载的模糊控制方案,它实现了变矩器试验台的稳速驱动和恒扭加载,为性能测试提供了良好的测试环境.仿真表明,控制达到了标准规定的要求.     

不同螺旋下医用微型机器人驱动机构的研究

提出了一种结构简单的医用微型机器人的驱动机构 ;此种医用微型机器人能够在人体内腔中运行 ,同时利用动压效应在其周围建立起动压润滑粘液膜 ,使机器人在人体内运行时不与内腔壁发生直接接触 ,避免了对人体有机组织的损伤。医用机器人的驱动机构可采用矩形或锯齿形圆柱螺旋。详细分析计算并对比了两种螺旋下其运动特性参数的优劣 ,并优化设计了医用机器人的各结构参数     

单球驱动机器人Ballbot的建模与控制研究

动态平衡机器人相对静态的轮式机器人更易于与人类环境实现交流,并具有更好的稳定性。针对能在地面任意方向运动且无转弯半径的单球驱动机器人,简要设计出其机械结构,根据拉格朗日方程推导出其完整的动力性模型。通过对机器人动力学模型线性化,并分解为独立的3个状态方程,设计带有比例积分控制器和线性二次最优控制器的多环控制方法。运用Simulink仿真模块进行仿真,证明了控制策略可以实现机器人的稳定控制和轨迹跟踪控制,并表现出较好的响应特性和稳健性。     

基于磁流变原理的变刚度驱动方法研究

针对机器人关节变刚度驱动的功能需求,提出了一种基于磁流变原理的变刚度驱动方法,该方法利用旋转式磁流变阻尼器力矩可控且响应速度快的特点,结合伺服电机与旋转式磁流变阻尼器,构成变刚度驱动器.基于变刚度驱动器构型,分析了变刚度驱动原理.完成了用于变刚度驱动器的旋转式磁流变阻尼器的设计,获取了阻尼器的力矩值与磁动势值.基于变刚...     

不同螺纹下无损伤微型机器人的驱动研究

研究了一种利用螺旋旋转产生牵引力的无损伤微型机器人的驱动机构。详细分析计算了微型机器人在采用矩形、梯形和三角形圆柱螺旋时所产生的轴向摩擦牵引力和动压粘液膜承载量。通过对比三种螺纹下微型机器人的运动特性参数,得出微型机器人采用矩形螺纹最为合理。