医疗机器人技术发展综述

医疗机器人在过去几十年获得了飞速发展,根据医疗机器人的功能和用途将医疗机器人分为:神经外科机器人、骨科机器人、腹腔镜机器人、血管介入机器人、假肢外骨骼机器人、辅助康复机器人和胶囊机器人。分别对当前已经商用化的代表性的医疗机器人做了介绍,对其功能、主要技术指标、优缺点做出对比和描述。探讨医疗机器人当前主要的前沿研究问题,对医疗机器人关键技术和难点问题做出分析和讨论,对医疗机器人未来的发展方向和机遇做了展望。     

投球自动机器人及其控制系统研究

针对全国大学生机器人电视大赛的要求,研制了投球自动机器人。根据机器人的工作任务和环境,确定了投球自动机器人的总体方案,并进行了机器人控制系统的设计,为机器人的研制提供了基础。     

机器人焊接工作站的应用和维护

正众所周知,要提高劳动生产率,必须走自动化之路,提高装备的自动化水平,减少劳动力成本。我公司在近两年大力引进机器人应用于生产,提高了设备的自动化率,取得了很好的效果。机器人根据不同的使用要求可以应用于生产自动化的各个环节,如机器人焊接、机器人切割、机器人打磨、机器人送料等。1.机器人的应用及配置公司机器人主要应用于焊接和切割,焊接机器人有弧焊机器人和点焊机器人,通过机器人替代人     

工业机器人的技术发展及其应用

介绍了工业机器人的发展史,指出了机器人产业将是未来十年国内装备制造业中成长性最快的行业。同时介绍了工业机器人的分类和主要的应用领域,分析了工业机器人未来市场巨大需求的深层次原因,论述了工业机器人处于爆发式增长的必然性。在机器人研究方面,对我国工业机器人发展中亟待解决的问题进行了探讨,重点是工业机器人关键技术和基础零部件制造工艺。提出了工业机器人的发展方向和下一代工业机器人的基本构想,预测了下一代工业机器人的发展途径和发展的关键。     

基于MATLAB和RobotStudio的6-DOF机器人运动学分析与仿真

针对船体密封舱、箱柜等狭窄空间普遍存在的机器人难以工作问题,提出了一种新型6-DOF(degrees of freedom)机器人。首先分析了该机器人的机械结构,基于D-H坐标理论建立了机器人D-H坐标表格以及机器人正、逆运动学方程,其次应用MATLAB对机器人的运动学进行了仿真,结果表明所得的机器人正、逆运动学方程完全正确;最后设计了虚拟样机,利用RobotStudio仿真分析了机器人箱体焊接的优点;为进一步验证设计的机器人运动性能,与通用6-DOF机器人做了对比分析。研究结果表明新型机器人运动的可行性,为设计适应箱柜等狭窄空间的工业机器人提供了理论依据。     

基于机器人逆运动学的磨削姿态优化方法

工业机器人由于其串联结构特性,刚度远远低于数控机床,导致机器人加工存在加工精度低和加工质量差的问题。为提高机器人的加工刚度,提出了一种基于机器人逆运动学的机器人加工姿态求解方法。以IRB6700机器人为研究对象,首先通过比较机器人不同逆姿态对应的加工刚度得到了机器人的最优逆姿态配置,然后进一步考虑机器人加工的冗余性,求解机器人的逆姿态,建立了机器人姿态优化模型并得到了给定加工条件下的优化结果。最后采用有限元仿真验证了机器人逆运动学的磨削姿态优化方法的正确性。     

新型空调通风管道清理机器人的设计与优化

针对现有通风管道清理机器人清理效率低、管道适应性差等问题,设计了新型空调通风管道清理机器人。介绍了机器人的结构组成及各机构工作原理;分析了机器人弯管通过性并给出了机器人通过弯管的约束条件;以清理机构各杆件长度为设计变量,综合考虑机器人运动干涉、机器人主体直径等约束条件,以机器人驱动轮所在外圆半径与清理机构毛刷所在外圆半径之差最小为优化目标对机器人清理机构进行优化,得到机器人最佳设计尺寸。最后,进行工程应用与分析,得出优化后机器人变径范围为(630～560)mm,由机器人变径引起的误差降低了89%,为机器人样机的制作奠定了基础。     

基于ADAMS的一种六足移动机器人的设计与研究

针对复杂环境对机器人的移动要求,提出了一种新型六足移动机器人的设计思想.设计了机器人的主要结构,对该机器人的设计进行阐述,并分析了其越障构态的变化特点.用静力学方法对机器人进行了越障理论分析,建立了六足机器人参数化模型,经ADAMS对机器人进行机构运动仿真,获得了机器人运动学特性曲线,为机器人总体系统设计与数值计算提供了参考依据.     

医疗服务机器人应用与发展研究报告

论文介绍了医疗服务机器人的基本概念、特点、应用与发展,重点阐述了手术机器人、康复机器人、护理机器人、救援机器人与转运机器人的发展与应用.     

研磨机器人系统及其运动控制

:介绍了机器人超声振动研磨研究中用的 RV-M1型机器人 ,建立了 RV-M1型机器人模型及其坐标系 ,推导出了该型机器人的正向运动学方程 ,并对机器人的运动学逆问题进行了求解 ,给出了机器人安装工具后的运动变换方法。这些分析工作对我国机器人的研制及开发具有一定的意义     

软体机械臂控制方法研究现状及展望

软体机械臂由于具有多自由度、高灵活性、较强的环境适应能力以及安全可交互性高等优势,近年来在生物医疗和海洋 勘探等诸多领域得到广泛应用。 软体机械臂采用高度可变形的柔性材料制作而成,由于其材料的非线性特征,软体机械臂的精 确控制一直是该领域的研究重点和难点,国内外研究人员针对软体机械臂的控制方法开展了大量研究并取得了较大进展。 但 是目前仍然存在若干问题,亟待探讨解决方法。 为此,本文梳理了近十年来国内外研究人员在软体机械臂的运动控制方法上取 得的研究成果,分析总结了目前软体机械臂常用的控制方法和最新技术等,指出了软体机械臂控制面临的难题与挑战,并对软 体机械臂控制方法的未来发展方向进行了探讨和展望。     

七自由度自动铺丝机器人的自运动流形分析

定义了位姿解耦的冗余自由度机器人位置关节空间流形和姿态关节空间流形,将位置关节空间流形和姿态关节空间流形进行配对得到冗余自由度机器人的自运动流形。利用定义的位置关节空间流形和姿态关节空间流形对七自由度自动铺丝机器人进行分析,分别得出七自由度自动铺丝机器人的位置关节空间流形和姿态关节空间流形,配对以后得出七自由度自动铺丝机器人的自运动流形,并进行了仿真验证,结果表明这种分析方法得到的自动铺丝机器人的自运动流形是正确的,而且对于其他类型位姿解耦的冗余自由度机器人自运动流形分析也是适用的。     

新型两平移一转动并联机器人机构精度分析与仿真

通过对一种新型两平移一转动并联机器人机构的分析,求出其运动学位置正解,利用微分理论,建立了该并联机器人机构的精度模型。通过计算机仿真,分析了主动副的移动误差、结构参数误差和位姿变化对机器人机构精度的影响。为该机器人机构实际误差补偿与控制提供理论依据。     

机器人安全性工程研究综述

对国外近30年来机器人系统安全性研究状况进行了文献综述。对机器人安全性工程的发展历程进行了简述，并对机器人全寿命过程中提高安全性的具体方法与技术进行了总结。     

机器人产业化的新认知：社会化的机器人与机器人社会

相比于．互联网的发展,机器人产业是_个传统的工业分支,社会化的普及一直存在瓶颈。相关机器人设备的供应商在发展低成本的机器人方面不断进步,但进步的速度和方向上存在局限性。面对社会发展的新需求,机器人技术框架本身也不断遇到新的挑战,最主要的就是机器人的社会化进程和构建机器人社会这一现实性的需要。我们需要建立以咨询一设计一进程协调为基础关系的新技术规划与实现框架来发展下一代的机器人产业,即社会化的机器人和机器人社会。     

等离子熔射快速制模中机器人运动轨迹生成方法及实践

在机器人等离子熔射快速制模中,熔射轨迹对熔射皮膜的成形性有重要影响。本文提出了由CAM加工轨迹转化为机器人等离子熔射轨迹的方法,避免了以往通过STL文件生成机器人熔射轨迹的繁琐过程。文章重点介绍了如何将CAM加工轨迹转化为机器人熔射轨迹,并对其进行了仿真与实验验证,结果表明:该方法比原有的由STL文件生成机器人熔射轨迹的方法更简便、灵活,更适应机器人等离子熔射制模成形的要求。     

具有简单重力补偿的机械手反馈控制

讨论在关节空间中机械手的反馈镇定问题。首先通过构造新的 L yapunov函数 ,证明了 PD控制规律加简单的 (期望位置的 )重力补偿可以全局镇定刚体机械手系统 ,改进了需要精确重力补偿的 PD控制规律。进一步利用机械手动力学方程中的无源性 ,提出了具有简单重力补偿的动态输出控制规律。由于期望位置的重力可以离线计算 ,因而大大地简化了所得控制算法的计算量     

基于改进蚁群算法的机器人末端路径排序优化

建立了针对机器人加工时的末端运动路径排序优化问题的数学模型,将该模型转化为广义旅行商问题并用蚁群算法求解。同时对经典的蚁群算法进行了改进,即采用多阶段搜索策略、邻域搜索策略及多蚁种搜索策略,使改进后的蚁群算法能为机器人求取一条更优的末端运动路径。计算机仿真与机器人加工实验结果表明,改进蚁群算法所得的末端运动路径比基本蚁群算法所得结果缩短了3%以上。     

机器鱼自主游动中变形体耦合动力学的数值研究

为机器鱼的自主巡游、机动转弯和"加速—滑行"游动的动力学特性研究做准备,结合样机试验数据来证明所选驱动方式的优越性,提出一种新的求解机器鱼自主游动动力学的数值算法。认为鱼体质心在绝对系下的运动是由流体外力与自身主动变形共同作用的结果;运用离散化方法推导出新的鱼体域的控制方程,从而提出新的算法。给定鱼体系下机器鱼的主动变形方程,通过耦合求解鱼体域、流体域的控制方程,得到机器鱼的运动过程中的运动学和动力学参数。通过自主游动算例验证了所提数值算法的正确性。     

自动铺丝机器人动力学性能指标研究

根据自动铺丝机器人的运动学方程,得出其加速度,并定义加速度偏差。研究发现,加速度偏差的大小与Jacobian矩阵和Hessian矩阵有关,据此提出了基于Jacobian矩阵和Hessian矩阵的自动铺丝机器人动力学性能指标。采用该性能指标对自动铺丝机器人进行了动力学分析,绘出动力学性能指标图谱,得到机器人结构尺寸和动力学性能之间的变化曲线图。结果表明,与基于Jacobian矩阵的速度水平上的性能指标相比,采用Jacobian矩阵和Hessian矩阵相结合的机器人动力学性能指标对机器人动力学性能影响更大,故采用Jacobian矩阵和Hessian矩阵相结合的动力学性能指标作为衡量机器人动力学的性能指标是可行的。