毫米级全方位移动微型装配机器人设计、运动学分析与控制

介绍了一种用于微型工厂的毫米级移动微装配机器人,其具有独特的全方位运动结构．微机器人由4个直径3 mm的电磁微马达驱动,并装备有一对微型夹钳．通过分析运动学矩阵的秩,证明了微机器人的全方位特性,并建立了微夹钳的运动学方程．设计了基于计算机视觉的微机器人控制系统,给出了微机器人定位和驱动方法．实验证明了微机器人的负载能力、机动性以及控制系统的有效性．     

微型全方位移动机器人的研制

本文介绍了采用2毫米电磁型微马达作为驱动器的移动微型机器人．其整体尺寸为10mm×6mm ×5mm．作为微型机器人的核心部件,微马达采用电磁型轴向磁通结构以获得较大的输出力 矩．该马达的设计创新还在于其控制上可以在不同的阶段采用同步电机和步进电机两种 控制方式．微型机器人的控制器通过超细直径的柔性导线与机械结构相连,创新的结构设计 使得机器人的转弯半径非常小,将导线连接的影响降至极小．通过算法可以控制该机器人前 进、后退、灵活转弯．本文详细论述了该微机器人的设计、制作、结构部件和性能．     

微小气动机器人移动FSM建模与控制

根据仿生尺蠖运动机理研制了一种用于人体腔道微创诊查的微小机器人系统,该机器人系统由前支撑单元、后支撑单元和具有3个气室的橡胶驱动器三部分组成.根据微型机器人的本体结构分析了机器人的移动控制原理,给出了在一个运动循环周期内机器人移动一个步距的运动状态和控制时序.阐述了有限状态机原理,并基于有限状态机原理建立了该机器人移动...     

跳跑式微型弹跳机器人的设计与实现

微型弹跳机器人在不规则环境中作业如地震救灾中有着特殊重要作用.设计了一种新颖的跳跑式微型弹跳机器人,提出了一种实用有效的储能-驱动机构.储能-驱动机构以舵机为驱动器,带动不完全齿轮,齿轮拉动钢丝绳作用于弹簧钢片来实现机器人的储能-弹跳.机器人通过电机驱动小车轮实现快速跑动.详细介绍了整个机器人的机械结构设计以及弹跳运动和跑动运动的实现.经测试,该机器人的弹跳运动灵活,与轮式快速跑动结合,提高了适应环境的能力和运动效率.该机器人结构简单、易于控制、稳定可靠,具有良好的应用前景.     

磁驱动微型机器人的智能控制发展现状

低强度磁场无线驱动的微型机器人可以在狭小空间中运动并完成复杂作业任务,如靶向给药、微操作及环境检测等。本文旨在总结磁驱动微型机器人的智能控制发展现状,主要包括智能控制方法在以下方面的应用：从刚性结构到柔性结构的磁驱动微型机器人,从单一运动模态到多种运动模态的磁驱动微型机器人,从开环控制到闭环控制的磁驱动微型机器人,从单个个体到单个群体再到多个个体的磁驱动微型机器人。最后,展望了磁驱动微型机器人的未来发展方向,包括更大空间的磁驱动装置,更多运动模态的微型机器人,软体结构的医疗微型机器人,微型机器人自主导航和多个磁驱动微型机器人的控制。     

仿蛙跳跃机器人起跳任务规划与控制

研究跳跃机器人起跑规划问题,针对仿蛙跳跃机器人在起跳过程中脚掌与地面之间形成的欠驱动约束和特定的起跳任务,为提高系统性能,提出了一种在任务空间内实现给定起跳任务要求的路径运动规划控制.利用部分反馈线性化(PFL)将仿蛙跳跃机器人系统起跳动力学方程中的非线性部分线性化,设计了滑模变结构控制器对仿蛙跳跃机器人在起跳阶段的质心轨迹进行跟踪控制.结果表明滑模控制器能够使质心轨迹精确地跟踪给定轨迹,解决了仿蛙跳跃机器人的起跳任务优化控制问题,验证了提出的任务空间控制方法用于仿蛙跳跃机器人起跳任务规划的可行性.     

一种用于微型工厂的毫米级全方位移动微机器人设计与分析

介绍了一种毫米级全方位移动微机器人,尺寸为9mm*8mm*8mm。独特的双轮设计实现了转向时与地面的滚动摩擦。驱动器为3个直径2mm的电磁微马达,其中2个用于直线驱动,另一个用于转向。运动受力分析揭示了微马达驱动力矩与双轮结构尺寸及各种摩擦之间的关系。仿真计算及实验表明微机器人具有良好的负载能力,能够满足微型工厂中的搬运操作要求。     

微型仿生四足机器人的研究

介绍了一种微型仿生四足机器人,对其机械结构和运动方式进行了理论分析和软件仿真,并制作了机器人样机,其长度41 mm,宽度49 mm,高度29 mm.利用两套平面连杆机构的有效组合,模拟了足式运动的抬腿、前跨、后拉等动作,通过可旋转式的机身实现机器人的转向,以微型电机配合微型齿轮减速器作为机器人驱动源.     

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．     

外磁场驱动医用微型机器人的研究现状与展望

介绍了国内外关于外磁场驱动控制微型机器人的最新研究成果,并对其作业机理进行了分析. 分析表明外磁场无缆驱动控制方法是提高体内医疗微型机器人实用性的有效途径和技术关键．结合我们开发研制的外场驱动微型游动机器人的实际情况,指出了目前无缆外磁场驱动微型机器人存在的问题,并对体内游动型微型医疗机器人实用化的关键技术和发展趋势进行了探讨．