舞蹈机器人

一、独舞机器人 独舞机器人—Ⅰ的外形如图1所示,它是按着安徒生童话“铅的军队”中的芭蕾舞女演员的形象设计的,以表现“温柔”,“亲切”,“可爱”为目标,利用形状记忆合金调节器完成肩、肘、膝关节的动作、机器人整体是靠脚下的轮子用步进电机驱动而移动的,同时控制两台步进电机的转速和转速比可以进行纵,横、斜任意方向的移动。把动作型式用程序预先存储在只读存储器ROM中,表演时,手足的动作和身体的移动同时进行。     

胶囊内窥镜机器人微驱动仿真研究

提出了一种采用形状记忆合金螺旋弹簧作为驱动源的新型胶囊内窥镜机器人.介绍了微驱动机构及机器人运动原理.在形状记忆合金(SMA)微驱动器热学模型、相变模型理论的基础上,进行了仿真实验.仿真结果与实际加热过程和冷却过程基本吻合,为设计胶囊内窥镜机器人驱动器控制系统提供了依据.     

一种基于SMA的摆动式驱动器驱动原理及实验

在分析了形状记忆合金(SMA)弹簧电热驱动原理的基础上,对一种差动式关节型SMA驱动器进行了实验研究。实验结果表明:驱动电流和冷却条件对驱动器的摆动周期有很大的影响,增大电流会显著提高SMA驱动器的动作频率,但电流过大,易使SMA失去形状记忆功能,所以,电流应控制在一定的范围之内。驱动器的动作频率还受到冷却速度的制约,加快冷却速度也会提高驱动器的动作频率。     

一种微小型蠕动机器人的步态分析

介绍了一种形状记忆合金(SMA)驱动的微型蠕动机器人的结构和工作原理,并对蠕动机器人的直线运动原理和转弯运动原理分别进行了详细的分析和论述。此外,还通过详细的实验对蠕动机器人步距与SMA驱动器电流的关系、蠕动机器人转弯角度与SMA驱动器电流的关系,以及蠕动机器人响应速度与SMA驱动器电流的关系进行了分析,并确定了SMA驱动器的加热电流。     

SMA微驱动器的设计方法

前言 微驱动器是微型机器人中的重要组成部分。形状记忆合金(SMA)用于微驱动器是一种极好选择。SMA体积越小,功重比越大;采用SMA驱动后可省略传动机构,使结构大为简化;同时可以实现精确控制。本文主要介绍SMA微驱动器的设计方法。     

一种仿虎甲幼虫的多驱动器软体机器人的设计与制造

设计和制造了一种多驱动器软体机器人来模拟虎甲幼虫的爬行、转向和咬合运动．其中,软体机器人尾部采用多气囊式软体驱动器,实现了向前运动;软体机器人颈部采用纤维增强弯曲致动器,实现了转向运动;软体机器人头部采用形状记忆合金（SMA）弹簧驱动,实现了咬合运动．最后,模拟虎甲幼虫爬行捕捉小红果进行了实验,结果证明该软体机器人的多驱动器设计可以模拟虎甲幼虫进行复杂运动．     

基于SMA的关节驱动器的力学分析及控制

分析了一种用于水下微小型仿生机器人的形状记忆合金(SMA)关节驱动器的力学特性,并通过模糊控制的方法对其进行了实验研究。结果表明:对于物理特性呈非线性、温度滞后、时变和受温度影响很大的SMA驱动器来说,采用模糊控制的方法,能够使驱动器稳定、平滑的工作,尽管产生了轻微的超调现象,但收到了令人较为满意的效果。因此,将模糊控制方法应用于SMA驱动器的控制有一定的理论意义和应用价值。     

SMA驱动的微型平面关节机器人的研究

近年来，利用形状记忆合金（ＳＭＡ）的形状记忆效应原理制作的驱动器已在机器人领域中得到应用，ＳＭＡ驱动器以其重量轻、结构紧凑、易控制等优点，大大推动了微型机器人的发展．本课题使用所研制的推挽式直线位移型和旋转关节型ＳＭＡ驱动器代替传统的伺服驱动系统，研制了一台三自由度（两个旋转自由度和一个直线自由度）且带末端夹持器的微型平面关节机器人．本文将介绍该机器人的结构设计，控制系统及其软件设计．     

形状记忆合金驱动的蛇形机器人运动仿真研究

基于Serpenoid 曲线建立了蛇形机器人行波运动和攀爬运动的运动学、动力学模型,根据模型提出一种具有万向节功能的pitch-roll 模块,利用形状记忆合金驱动器具有结构小和只受温度变化影响两大特点建立了蛇形机器人关节。应用MSC/ADAMS 虚拟样机软件对基于形状记忆合金驱动蛇形机器人进行行波运动和攀爬运动的动力学分析,并对仿真过程中遇到问题提供了解决办法。模型仿真效果非常理想,完全达到设计要求,为下一步研制物理样机提供了理论指导,也为其他仿生机器人的研究提供了参考。     

基于形状记忆合金的工业机器人夹持器

利用形状记忆合金的"记忆"效应作为工业机器人夹持器的驱动器,可使夹持器结构简单化、微型化、轻量化,并可以改善工业机器人的动力学特性.本文介绍了这种夹持器的设计思想、工作原理,结构特点和控制方式及作业模拟情况.     

基于16位单片机的机器人的智能化设计

采用具有DSP MCU功能的高性能SPCE061A CPU对玩具机器人进行了智能化控制系统改造,完成了系统硬件和软件设计,使它具有了特定语音识别的智能和前进后腿跳舞等多种动作。     

被动型舞伴机器人结构设计

开发了一款轮式被动型舞伴机器人,机器人通过与人在直接身体接触条件下共同舞蹈,达到训练人类 跳舞的目的．鉴于机器人与人直接接触时存在安全风险,提出了一种新颖的机器人被动结构,该结构采用制动器取 代主动型机器人使用的电机等驱动器,因而机器人不能靠自身运动,只能根据人的作用力被动地运动,从而保障了 更高的安全性．通过使用运动捕捉系统分析男性舞蹈者的舞步,确定了既不会与人类发生运动干涉又能尽量减小运 动阻力的机器人车轮位置;此外,为了分析机器人的运动能力,引入了动力学可操作性,并最终确定了车轮的方向． 最后,给出了机器人样机,通过作者与机器人实际跳舞实验证明了结构的合理性．     

一种小型仿人机器人的设计、制作与舞蹈功能的实现

小型仿人双足机器人是一种机电一体化装置,完成其结构设计、样机制作以及动作编排需要进行系统探索。依托机器人基础知识和专业技术,对该机器人进行了详尽分析,根据仿生学目标进行了机器人自由度分配,且依据研发任务选择了机器人驱动元件,进而使用solidworks软件进行了机器人结构造型设计,并完成了实验样机的结构组装和系统调试。设计了一个机器人“舞蹈”程序,该程序采用分层软件架构方法,设计了驱动层、应用层和执行层,使机器人软件系统的各个部分分工明确,且使机器人在跳舞过程中能够保持各部位的协同运动,同时保证机器人重心稳定,不会摔倒,实现了机器人的“舞蹈”动作。该项工作表明,小型仿人双足机器人的设计方案具有一定的合理性与可行性,对促进青少年掌握机器人技术极有帮助。     

机器人木偶戏表演系统

笔者以前将假想空间技术引入了现代音乐,并示出了几个系统结构的具体例子.这次,又将假想空间或两地共同表演的概念导入日本传统艺术的代表——木偶戏、能乐(古典歌舞剧)、茶道,并试图研制普通人可参与的系统.本文介绍的表演传统艺术木偶戏的系统,使人们能够在分离的两地,通过电话线,逼真而又实时地共同进行木偶戏的表演.原来的几个阿波舞表演机器人,几乎都把重点放在机械装置上,只是将事先记录的机器人表演的动作数据依次输出而已.相反,本系统的重点是人机接口和即兴性,即操作木偶的人不仅不用考虑机器人,象平时一样地操作,还可与远距离机器人的表演者按设定的拍子及动作进行共同表演.     

听音起舞机器人设计与研究

人工智能被称为人类发展历史中的第四次工业革命,而机器人是人工智能的重要分支。由于机器人在完成跳舞动作时,需要各个关节的舵机协调工作,因此实时调节舵机是基本要求。笔者提出的听音起舞机器人是基于Cmod A7-35TFPGA开发板完成舵机控制,可以满足实时性需求;同时,与基于MATLAB的语音分析算法相结合,共同设计完成。通过大量的测试,笔者认为听音起舞机器人的设计方案可行。     

让机器人舞起来

2010年日本东京都江东区日本科学未来馆举办的数字内容博览会公开上演了自动控制人形机器人HRP-4C表演的舞蹈节目，该节目是由石川胜和SAM联合创作的，机器人表演的动作就是采用“Choreonoid”软件编辑的。     

微型驱动器及其测试技术

微驱动器是微型机电系统的关键部分。本文讨论了微驱动器中的微静电马达、微电磁马达、超声波马达、压电微驱动器、形状记忆合金微驱动器，并介绍了微驱动器的测试技术。     

基于形状记忆合金的四足步行机器人

利用形状记忆合金（Shape Memory Alloys,简称SMA）作为驱动元件，设计制作四足步行机器人，其动作靠电流的通，断来控制，本文介绍了这种机器人的具体的设计和制作方案，包括该机器人的运动原理，设计要点，结构组成和控制方式，并且对样机的相关参数作了评价。     

图解机器人问答100则

[问8]什么是机器人的驱动器?答:驱动器(或系统)是将电能或流体能等转换成机械能的动力装置,它是用来使机器人运动的动力机构,驱动器好比是机器人的心脏。 工业机器人驱动系统按动力源可分为三大类:液压、气动和电动。 液压驱动系统是利用贮存在液体内的势能驱动机器人运动的系统。主要包括:执行机构(如直线位移和旋转式活塞)和分配器(如液压伺服系统)。液压伺服控制是利用伺服阀改变液流截面,与控制信号成     

业界动态

国家“十五”重大科技成就展在京举行我国机器人研究取得重大突破9月18日国家“十五”重大科技成就展在京开幕,会上多种机器人产品纷纷亮相,据科学技术部向媒体提供信息称,第十个五年计划期间,中国科技在先进制造与自动化领域取得多项重大成果,各种特殊应用领域的机器人取得重大进展。会上,一个真人大小的仿人机器人出尽风头,它做的太极拳、刀术等表演吸引了众多观众,这是我国自主研制的仿人机器人在国际上首次成功模仿人类的复杂动作。这个仿人机器人名叫“汇童”,高1.6m,重63kg,外形酷似美国影片《机器战警》中由真人扮演的机器人警察。这…