壁面清洗爬壁机器人的研究与产业化工作

在国家８６３高技术计划资助下,哈工大机器人研究所在壁面移动机器人领域辛勤耕耘,已逾十年．先后研制成“壁面爬行遥控检查机器人”、“喷砂、喷漆履带式永磁吸附爬壁机器人”。去年又研制成为高层建筑清洗壁面的爬壁机器人。近年来城市建设迅速发展,特别在南方城市,高层建筑如雨后春笋,迅速拔地而起。随之带来一个如何保持壁面清洁的问题。特别是国际性大都市对此十分迫切。在国内目前都采用吊篮、吊凳,人工清洗方式．这种方式作业很不安全,劳动量大,工作效率低。目前尚无合适的自动化设备。因此设计一种壁面清洗作业的自动化工具…     

神经网络α阶逆系统方法在开放式机器人控制器的应用

开放式机器人控制器的研究正成为机器人技术研究领域的热点。开放式机器人控制器除了硬件和软件上是开放的,还必须能作为一个平台,对机器人的相关算法进行研究和改进。在介绍本实验室开发的开放式机器人控制器的基础上,成功地将神经网络α阶逆系统方法作为机器人位置伺服算法应用于实际,取得了良好的控制效果。工程试验证明神经网络α阶逆系统方法是一种有前途的方法,还说明这套机器人控制器是“开放”的。     

GEEK产品

曾有人说：“明年将是机器人技术火爆的一年”，然而在人们传统意识中的机器人迈进每一户家门之前，无人飞机早已起航。本期我们就看看目前最有趣、最有想象力的几款无人机。     

ARV水下机器人水面操作控制系统设计

自治缆控水下机器人（autonomous remotely-operated vehicle,ARV）是一种全新概念的水下机器人,它既有遥控水下机器人（remotely operated vehicle,ROV）的特点,又有自治水下机器人（autonomous underwater vehicle,AUV）的特点.它很好地结合了两种水下机器人的优点,代表了水下机器人未来的一个重要发展方向.基于用户数据报协议（User Datagram Protocol,UDP）、网络通信协议及RS-485通信协议,针对“海事一号”ARV水下机器人开发了上位机与下位机系统之间的操控终端.该操控终端通过上位机系统与可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller,PLC）采集系统的程序设计,实现了“海事一号”ARV上位机与下位机的实时通信与控制,效果良好,传输效率较高.     

美军机器人独立上战场

美陆军研究实验室与卡内基梅隆大学、通用动力机器人公司联合研制的一种自主战场机器人目前正进行性能测试。与其他所谓“战场机器人”不同的是，这种机器人的智能化与自主化程度更高，它不需要由操作者进行遥控指挥便能根据不同的战场情况自主应对，是真正的“自主战场机器人”。     

“探索者”号无缆水下机器人控制系统

机器人系统概况 “探索者”号无缆水下机器人是国家科委“863”高技术自动化领域的课题,它是我国自行研制的第一台无缆自治水下机器人。主要用于防险救生作业和海底资源考察,如在指定海域进行搜索,对失事目标进行拍照、录相,以及对失事海域现场的海洋要素进行测量。它的工作深度为1000米。最大航速大于4节,侧移速度大于1节,下潜速度大于0.5节。续航能     

变形机器人吹响“集结号”

遥控飞机、遥控跑车、遥控船大家都玩得多．遥控机器人你有玩过没？目前市场上出售由中国香港AOK公司独立研发的“RCRC变身机器人”,不仅可以像跑车一样高速移动,还可以像“变形金刚”一样随意变形,非常有意思。     

“清洗巨人”——世界上最大的机器人

本刊1995年第二期曾对“清洗巨人”(Skywash)机器人作过报导，现进一步加以介绍。     

基于旋量的油罐清洗机器人动力学建模及仿真

油罐清洗机器人是特种清洗机器人的一种,对清洗机器动态进行动力学分析和建模是分析运动控制稳定性的基础.为保证操作的稳定性和安全性,根据旋量理论的动力学的分析原理,通过虚拟连杆机构转换成等效的固定基单自由度关节的开链系统,利用螺旋和指数积等数学工具建立动力学方程和雅可比矩阵,推导出整个系统的动力特性.应用Lagranged、Alemert原理建立系统的动力学模型,最后,通过ADAMS仿真软件,对机器人系统进行仿真,从而为建立控制策略、控制方法、轨迹规划打下坚实的基础.     

幕墙清洗机器人的清洗系统设计

清洗系统的性能直接影响幕墙清洗机器人的工作效率.本文根据幕墙清洗机器人的结构特点,讨论了机械力清洗方法以及清洗系统结构的设计,并对三种典型清洗器结构作了较为详细的分析.     

基于增扩虑拟现实的空间机器人遥控系统及其仿真

虚拟现实技术作为一种全新的人机接口技术,它在空间机器人中的应用日益受到人们的普遍关注。本文研究了一种基于增扩虚拟现实的空间机器人遥控系统及其仿真、首先讨论了该系统的构成,其次重点介绍了它所涉及的关键技术及其主要研究内容,最后进行了仿真研究。     

基于蚁群算法的多机器人协作策略

蚁群算法是一种通过对蚂蚁社会长期观察得来的优化算法．它建立在蚁群的一种叫“外激励”的联系方式上，对解决一些分布式控制问题和复杂的优化问题十分有效．将“外激励”这一概念引入多机器人系统中，设计了一种基于蚁群算法的多机器人协作策略．这一策略可以解决多机器人系统在未知环境工作时所面临的一项艰巨的任务：自主协作规划．定义了多机器人系统在未知环境中可能存在的一个问题：任务死锁；将衰减因子引入协作算法，以防止任务死锁的发生；通过仿真验证了算法的性能．     

并联机器人基于滑模理论的模糊控制

根据并联机器人控制的特点,运用一种基于滑模理论的模糊控制方法对它进行控制。这种控制算法简单,具有很强的鲁棒性,还能够保证系统的稳定性。仿真结果表明,它对并联机器人的控制具有良好的效果。     

服务机器人

在工业机器人问世30年后的今天,它已被世人看作是一种生产工具。在制造、装配领域以及最近在服务行业,机器人的应用取得了明显的进展,从而使科幻小说中的下述古老梦想比过去任何时候都更有可能加以实现,那就是: 让自主机器人作为“人的助手”,用以提高人们的生活质量。图1示出了工业机器人与服务机器人可能发展趋势的比较。     

色标设计与辨识算法研究

在人工智能领域，足球机器人系统是一个非常好的应用与研究平台，它是一个由计算机视觉闭环的反馈控制系统，在足球机器人视觉子系统中，色标的设计是关系到系统辩识精度，实时性和抗干扰性的一个重要因素。通过对3种典型色标设计进行比较和分析，确定在一种比较合理的设计方案，并针对这种方案提出了一种快速准确的补偿逼近算法，取得了良好的辨识结果，该算法为基于视觉的集中控制式足球机器人系统的研究与开发提供了有力的保障。     

漫话影视机器人

机器人与影、视结缘已有70多年的历史,据说,“机器人”一词也是由剧作家首创的,它是捷克剧作家卡尔·卡佩克根据捷克语robota(意思是“强制劳力”)发展而来。1921年,这位剧作家创作了一部有关机器人的剧本,该剧上演后轰动了整个欧洲,由此拉开了影、视机器人的序幕。     

壁面清洗机器人本体刚度及振动研究

依靠风扇产生负压吸附于壁面的高大建筑清洗机器人系统,其密封裙边和支撑机构的刚度构成了机器人的本体刚度.由于它的存在,加之壁面的某种不平、窗框、密封胶条、机器人移动及清洗刷的旋转运动等因素的影响,导致机器人在壁面上工作时出现不同的振动状态.本文建立了清洗机器人系统的动力学模型,研究了壁面清洗机器人本体刚度与清洗刷位置布局、机器人在壁面上的振型以及临界牵引速度之间的关系,给出了清洗刷的布置准则以及机器人临界牵引速度的确定准则.     

超高层吊篮式幕墙清洗机器人控制系统的开发

介绍了一种能够适用于50m-100m超高层建筑的吊篮式幕墙清洗机器人系统，以CAN总线的应用为背景，对超高层吊篮式玻璃幕墙清洗机器人控制系统体系结构，硬件及软件设计进行了详细论述，最后讨论了控制系统的安全性问题。     

基于增扩虚拟现实的空间机器人遥控系统及其仿真􀀁

虚拟现实技术作为一种全新的人机接口技术,它在空间机器人中的应用日益受到人们的普遍关注．本文研究了一种基于增扩虚拟现实的空间机器人遥控及其仿真,首先讨论了该系统的构成,其次重点介绍了它所涉及的关键技术及其主要研究内容,最后进行了仿真研究．     

水下机器人技术

概述水下机器人是一个水下高技术仪器设备的集成体。它除集成有水下机器人载体的推进、控制、动力电源、导航等仪器、设备外 ,还需根据应用目的的不同 ,配备声、光、电等不同类型的探测仪器。这样 ,水下机器人可以作为人类进行水下研究、观测和作业的动态实验室平台 ,作为人类智能和各种感官、器官在水下的延伸 ,去完成人类肌体无法直接达到的各种水下环境的探索任务。水下机器人可分为两种基本类型 ,即“自治式水下机器人”和“遥控式水下机器人”。“自治式水下机器人” ,国际上统称为AUV (AutonomousUnderwaterVehicle) ,它是根据各种…