蜘蛛型玻璃清洗机器人的设计

针对当前人工清洗玻璃时,存在危险性高、难度大、效率低等问题,设计了玻璃清洗机器人,具体阐述了各个组成部分的结构和工作原理,给出了结构框图和部分电路原理图,最后通过实验对机器人在玻璃壁面上的行走适应情况以及壁面清洗效果进行了测试,从测试情况可以看出,该机器人具有重量轻、体积小、清洗效果好、控制方便等特点,有较好的市场推广和应用价值。     

基于外摩擦的医疗机器人关节锁紧结构实验研究

分析了目前机器人锁紧机构的发展现状,介绍了医疗机器人系统的工作原理．基于机器人关节摩擦力矩产生的机理,阐述了机器人关节锁紧的影响因素．通过相关的实验研究及分析,确定了影响机器人关节锁紧能力的主要因素,获得了机器人关节锁紧能力与活塞尺寸、内腔尺寸、摩擦环材料和尺寸及液压油粘度等影响因素的基本关系．     

密集障碍物环境下基于凸包和微粒群优化的机器人路径规划

密集障碍物环境下, 考虑机器人移动过程中的控制偏差进行路径规划, 尚缺乏有效的方法. 本文的方法是: 首先根据障碍物之间的最小距离和机器人尺寸的大小关系, 确定凸包形成的条件; 然后, 通过选择满足条件的顶点, 形成密集障碍物的凸包; 最后, 基于凸包的关键点和稀疏障碍物的位置, 采用微粒群优化规划机器人路径. 仿真和实验结果验证了所提方法的可行性.     

可跳跃式两轮机器人的设计与动力学分析

为提高跳跃机器人运动的灵活性和实用性,通过将跳跃运动与轮式运动相结合,设计了一种新型的可跳跃式两轮机器人.跳跃运动由三杆弹簧跳跃机构实现,在大大减小机构尺寸的同时提高了能量利用率.详细介绍了机器人各机构的组成及工作原理,在此基础上,对机器人跳跃过程进行了动力学建模,分析了影响机器人跳跃能力的因素.为验证机械设计的有效性,利用ADAMS进行了机器人轮式移动与跳跃越障过程的仿真.搭建机器人控制系统并制作可跳跃式两轮机器人原理样机,最终跳跃实验结果证明了机器人设计的合理性以及理论分析的正确性.该跳跃机器人的能量利用效率接近70%,跳跃高度超过自身尺寸.     

球形机器人姿态模糊PID控制研究

论文尝试研制一种大尺寸球形机器人姿态控制问题,其中利用模糊PID控制算法初步解决了球形机器人的平衡及运动控制的问题。论文在大尺寸球形机器人转弯运动分析基础上,提出通过控制球形机器人姿态来控制球形机器人转弯半径的方法,建立姿态调整的动力学模型,并进行仿真分析及其运动特性分析,并针对球形机器人的控制问题,提出了相应的控制策略。通过对动力学模型的传递函数进行控制分析,找到使系统达到满意的性能指标。根据实际控制中执行机构特点,提出了一种改进的PID控制模糊PID控制算法,并进行了试验研究。通过仿真与试验表明:模糊PID控制算法对球形机器人姿态调整控制有良好效果,使该算法在外界地形保持不变时能够较好的适应该地形,并实现控制要求。     

改进A*算法在机器人室内路径规划中的应用

传统A^*算法在面向机器人室内多U型障碍的特殊场景下规划路径时，容易忽略机器人实际大小，且计算时间较长。针对这个问题，提出一种改进A^*算法。首先引入邻域矩阵进行障碍搜索以提升路径安全性，然后研究不同类型和尺寸的邻域矩阵对算法性能的影响，最后结合角度信息和分区自适应距离信息对启发函数进行改进以提高计算效率。实验结果表明，改进A^*算法可以通过更改障碍搜索矩阵的尺寸来获得不同的安全间距，以保证不同机器人在不同地图环境下的安全性；而且在复杂大环境中与传统A^*算法相比寻路速度提高了28.07%，搜索范围缩小了66.55%，提高了机器人在遇到动态障碍时二次规划的灵敏性。     

工业机器人的工作空间综合

根据机器人工作位姿要求确定其自由度数，关节类型及排列，杆件尺寸，关节运动范围，机器人的位置等过程称为机器人的工作空间综合过程，本文侧重对已知的机器人结构提出了进行工作空间综合的优化方法。     

多关节机器人工作空间的分析与评价方法

本文运用 H-D 变换的基本原理,结合极坐标变换导出了产生n自由度多关节机器人工作空间的递推算法,当给定了机器人的结构尺寸,即可将机器人工作空间在一特定平面内的边界图形用计算机打出并计算出机器人工作空间容积。在本文的另一部分介绍了两种计算机器人工作空间的性能指标,最后用几个机器人的结构参数进行计算和讨论。     

高层外墙玻璃清洁器的设计与使用

近年来,玻璃清洁问题一直困扰着人们,尤其是针对高处外墙玻璃的清洁,主要存在清洁不彻底、效率低、耗水、高处清洁危险等清洁难题。国外已开发出代替人工的擦洗机器人,同时国内也开展了擦洗机器人的研究开发工作,通常情况下在清洗窗户外玻璃时仍需要利用传统工具,将身体伸出窗外进行擦洗,或者是踩在凳子或架子等高物体上进行清洁,存在一定的安全隐患,而且耗时耗力效率低。鉴于此,本文对外墙玻璃清洁器进行了设计与实现探索。     

FPD玻璃基板搬运机器人研究

本文综述玻璃基板搬运机器人的发展历史,分析玻璃基板搬运机器人的典型结构,介绍玻璃基板搬运机器人的研究成果,探讨玻璃基板搬运机器人的研究方法。     

基于气动技术的高空擦玻璃机器人研究

研制了气动高空擦玻璃机器人,该机器人包括产生真空吸附功能的气动真空模块,用于实现类似于四足动物爬行的爬行模块,用于擦拭玻璃的擦拭模块,以及对以上所述模块进行控制的控制模块。它能实现在高层建筑物的玻璃外墙进行攀爬,同时对墙体进行彻底擦洗。     

并联机器人工作空间的研究

本文对并联机器人的工作空间进行了研究.算法上采用输入转化的方法.使优化过程大为简化.在此基础上.对并联机器人工作空间的各截面进行了分析.并详细讨论了结构尺寸与工作空间的关系.得出扩大工作空间的几种途径.这对设计和应用并联机器人都有实际意义.     

基于激光反射投影原理的重叠玻璃尺寸测量方法研究

论文在激光投影法的基础上,结合重叠玻璃的投影特性提出了一种新的测量重叠玻璃平面尺寸的方法---基于激光反射投影原理的移动式测量方法,解决了使用非接触测量法测量重叠玻璃平面尺寸存在的难题。该方法通过获取经玻璃反射后的激光投影线段图像,分析被反射后激光线的投影特性,提取了反映玻璃平面尺寸的特征,并利用该特征分析计算出了重叠玻璃的平面尺寸。论文根据此方法设计了一套重叠玻璃平面尺寸测量实验系统。实验数据表明：这个测量方法能达到生产的精度要求,对于重叠玻璃的平面尺寸测量具有可行性,可应用于流水线上的重叠玻璃平面尺寸在线测量。     

一种考虑机器人尺寸约束的动态窗避障方法

针对太部分反应式避障算法未考虑机器人尺寸的束导致机器人无法通过障碍物间可行通道的问题,提出了一种复杂环境下考虑机器人尺寸约束的动态窗避障方法.利用激光雷达提供的精确测距信息,通过探索机器人运动前方的可通行区域,避免陷入“U”型等局部最小区域;以障碍物间可行通道的宽度与机器人自身尺寸间的关系作为新的引导,构造目标函数,提...     

基于运动控制卡的机器人智能切割系统

本文介绍了基于运动控制卡的机器人智能切割系统的软硬件设计.该机器人具有四个自由度,采用三轴联动的工作方式,第三轴可与选定的两轴的运动轨迹保持正切.实验表明该机器人切割系统工作稳定,满足玻璃切割等行业的加工要求.     

基于运动控制卡的机器人智能切割系统

本文介绍了基于运动控制卡的机器人智能切割系统的软硬件设计。该机器人具有四个自由度,采用三轴联动的工作方式,第三轴可与选定的两轴的运动轨迹保持正切。实验表明该机器人切割系统工作稳定,满足玻璃切割等行业的加工要求。     

扭矩嵌入检测的机器人关节伺服舵机研究

为提高绘图机器人的轨迹跟踪精度,提出了一种嵌入式扭矩检测的谐波驱动伺服舵机。首先介绍了绘图机器人的结构;然后从机械结构、扭矩检测原理和控制方法这三方面对嵌入式扭矩检测的谐波驱动伺服舵机进行了设计。该伺服舵机通过贴于谐波齿轮柔轮上的应变片来检测机器人各关节扭矩,这种结构既不增加系统的物理尺寸,也不减小其刚性。最后,将所设计的伺服舵机应用于绘图机器人进行绘图,实验结果表明了其有效性。     

基于多维度服务情景的人的舒适需求建模

服务机器人需要针对不同服务情景下的任务需求切换对应的服务行为.为了提供一种能够体系化地涵盖服务机器人的全部服务情景的共性研究方法,提出了多维度服务情景的概念,通过机器人所处工作环境的大小、环境中的参与者的多少和参与者的动态情况等多维度因素来量化与理解服务机器人所面对的全部服务情景.基于多维度服务情景的量化与理解,设计了一种基于紧张空间的人的舒适需求建模方法.该模型描述了每种服务情景下人的紧张空间在工作环境的大小、环境中的参与者的数量和参与者的动态情况的影响下产生的不规则形变.最后,通过设计的仿真系统研究了多维度服务情景对应的人的紧张空间.多维度服务情景不仅可以覆盖全部服务情景,而且可以根据研究的需要调整所选取的因素.相较于枚举式的研究方法,多维度服务情景的概念更适用于服务机器人的研究.     

基于火炮身管内径自动检测机器人的研究

研制了一种能自动完成火炮身管内径新型检测机器人,介绍了机器人的结构组成、工作原理及测量方法。针对特殊的检测对象一火炮内膛直径,机器人采用沿圆周带角度均匀分布的类行星轮系作为驱动系统。这种设计使得机器人能够根据火炮身管内径自适应地调节径向尺寸,自由地、精确地进行检测。     

单超声电机驱动两足行走机器人的设计分析研究

鉴于超声电机低速大扭矩的优点,采用了单超声电机来驱动两足行走机器人,选用PRO/E对机构进行了结构设计,运用ADAMS对模型进行了仿真和运动学、动力学分析,对机器人的关键尺寸进行了优化设计。研究证明:该机构合理可行,为今后物理样机的制造提供了重要依据。