多关节机器人的运动灵活性

介绍了有关机器人灵活性的概念;推导了ＲＶ－Ｍ１机器人的雅可比矩阵;用求最小条件数的方法确定了该型机器人终端扫行件的最佳长度;求出了最佳工作点及最大灵活工作角αｍａｘ。     

基于灵活度的6R型弧焊机器人灵活性分析研究

针对常见的6R型弧焊机器人,本文分析研究了其工作空间的灵活性。首先,借助服务球得到了6R型弧焊机器人的工作空间内任意点的灵活度的计算方法;然后选取了6R型弧焊机器人工作空间内三个具有代表性的点,并求解出这三点的灵活度,通过仿真得到了机器人灵活性在工作空间截面上的分布规律;最后,针对给定的平角焊任务,求解出了其定方位工作空间。结果表明,此研究对6R型弧焊机器人中的选型、尺度综合、轨迹规划和蔽障等问题具有重要的指导作用。     

机器人运动分析及运动参数解算

本文对五自由度球座标式机器人进行了运动分析,应用矩阵法建立了机器人手部的运动、方位、速度和加速度方程。为编制程序和示教时选择最佳参数建立了数学模型;同时还绘出机器人的作业范围和作业空间图。文中以我校研制的机器人作为分析计算的     

威海未来机器人有限公司

<正>简介威海未来机器人有限公司(简称"未来机器人公司")成立于2005年,是集产品研发和生产等业务于一体的专业型水下机器人生产企业。其产品均采用国际标准制造,享誉海内外众多市场。未来机器人公司秉承"诚信为本、信誉第一、以产品质量求生存"的经营方针,成功研制了水下推进式机械手、水下高清摄像机、360°旋转机械手、行走机器人、悬浮机器人、管道检测型机器人、管道工作型机器人、水下全景悬浮机械手、水下电动切割机等     

有挠性驱动单元的双足机器人研制与步行实验

为减缓机器人脚底冲击,设计、研制带有挠性驱动的10自由度仿人双足机器人,该机器人髋关节俯仰关节由FDU-II型挠性驱动单元驱动;搭建FDUBR-I型仿人双足机器人控制系统硬件和软件,组建上位机与两块运动控制卡的交换式以太网络用来实现上位机与运动控制卡的实时通信,该控制系统包括FDU-II型挠性驱动单元的张力反馈和关节全闭环控制子系统;进行FDUBR-I型仿人双足机器人稳定步行实验,验证FDU-II型挠性驱动单元对机器人髋关节的驱动能力以及基于黏弹性动力学模型反馈的关节全闭环和张力反馈控制器的控制效果,机器人在0.1 km/h的步速下实现双足稳定步行.     

机器人避障模型

研究了机器人在存在12个不同形状、不同大小障碍物的平面区域内避障的最短路径及最短时间路径问题.结合图论中的Dijsktra算法,获得了机器人避障的最佳路线;并对最佳路线进行了平滑处理,分别建立了问题一、二的非线性规划优化模型;利用Maple软件和Lingo软件编程,求出了最短路径、最短时间路径及切点的坐标.     

一种类人型机器人的步行稳定性研究

类人型机器人行走稳定性的理论对机器人模仿人的行走有着至关重要的影响。通过增加类人型机器人的脚跟,使其行走稳定性增强.根据双足机器人行走稳定性的动力学条件,结合类人型机器人行走的特征和重心位置,并考虑地面反力和能量两方面的因素,给出了类人型机器人行走稳定性与脚跟高度的数学关系,即增加机器人的脚跟可以增强类人型机器人步行的稳定性.     

机器人避障模型简

研究了机器人在存在12个不同形状、不同大小障碍物的平面区域内避障的最短路径及最短时间路径问题.结合图论中的Dijsktra算法,获得了机器人避障的最佳路线;并对最佳路线进行了平滑处理,分别建立了问题一、二的非线性规划优化模型;利用Maple软件和Lingo软件编程,求出了最短路径、最短时间路径及切点的坐标.     

一种基于仿真比赛平台的足球机器人避障方法

研究了一种基于仿真比赛平台的足球机器人避障方法,机器人通过一段弧线智能地躲开前方的障碍物.通过改变左右轮速实现旋转,机器人在追球的过程中,要预测小球的位置,然后以最快的速度追球;机器人在避障过程中,寻找障碍物附近一点,当机器人到达这一点的过程中,保证无碰撞运动,然后再向目标点运动.整个运动过程中,机器人会走一条最佳弧线,保证运动的时间最短.仿真结果验证了该避障方法的正确性.     

四自由度并联微操作机器人的运动学分析

分析了2RPS+2TPS型四自由度并联微操作机器人机构的运动学特性;采用微分法推导了微位移增量矩阵的一般表达式以及输入、输出位移的雅可比矩阵;建立了微操作机器人的运动学方程、速度方程、加速度方程的显式正逆表达式,为微操作机器人的动力学与控制研究奠定了理论基础。     

7自由度操作手运动学灵活性研究

本文研究了机器人冗余式操作手运动学问题。应用广义道理论分析了冗余式操作手逆运动学解,在操作空间分析的基础上,指出了7—D操作手构形的灵活性判据——σmin,即Jacobian矩阵的最小奇异值,并用于选择操作手的最优工作位置、构形。     

机器人手部速度和输出力波动控制的多目标优化方法

本文提出了降低机器人手部速度波动和输出力波动是提高其作业精度重要途径的观点．建立了解决彼动的数学模型，运用多目标优化理论和ｍｉｎ—ｍａｘ方法成功地获得了解点．     

内窥镜机器人几何特性参数的优化研究

针对人体内腔黏液为非牛顿流体的特点,建立螺旋式内窥镜机器人在人体内腔中运行时的数学模型.给出适合于该机器人系统的非牛顿流体修正雷诺方程的求解方法和计算程序框图.采用有限差分法分析螺纹的几何特性参数对机器人轴向摩擦牵引力、周向摩擦阻力,以及黏液膜承载能力的影响,进而获得了一组相对最优的无量纲几何特性参数值.机器人运行速度实验证明了此理论分析模型的正确性.     

烹饪机器人翻锅运动最优化设计

介绍了烹饪机器人翻锅运动最优化设计,用于锅具运动中的动作调节.首先介绍了锅具运动机构及翻锅实现机理,其次进行了锅具物料质量点m的运动学和动力学分析.建立模型,得出了锅具机构翻锅运动最优化实现方法,解决了烹饪机器人复现厨师特定烹饪动作的问题,实验表明,该优化方法能够完成烹饪工艺中复杂的大翻、小翻,满足了烹饪机器人锅具运动...     

基于混合粒子群优化的仿袋鼠机器人站立平衡控制

为提高仿袋鼠机器人的站立平衡控制性能,基于混合粒子群算法对机器人的平衡控制进行了优化.首先,将在地面站立平衡时的仿袋鼠机器人简化成一个倒立摆模型,使用拉格朗日方法对机器人进行动力学建模.然后,基于机器人的动力学模型设计了线性二次型控制器,并使用混合粒子群算法对线性二次型控制器的权重矩阵进行优化.最后,使用优化的线性二次型控制器对仿袋鼠机器人站立平衡控制进行了仿真实验.优化后的控制器的调节时间比优化前明显缩短,结果表明:基于混合粒子群算法优化的线性二次型(linear quadratic regulator,LQR)控制器可以提高系统的稳定性和鲁棒性,能有效降低控制器参数的整定工作量.     

星面探测仿生间歇式跳跃机器人设计及实现

为提高仿袋鼠机器人的站立平衡控制性能,基于混合粒子群算法对机器人的平衡控制进行了优化.首先,将在地面站立平衡时的仿袋鼠机器人简化成一个倒立摆模型,使用拉格朗日方法对机器人进行动力学建模.然后,基于机器人的动力学模型设计了线性二次型控制器,并使用混合粒子群算法对线性二次型控制器的权重矩阵进行优化.最后,使用优化的线性二次型控制器对仿袋鼠机器人站立平衡控制进行了仿真实验.优化后的控制器的调节时间比优化前明显缩短,结果表明：基于混合粒子群算法优化的线性二次型（linear quadratic regulator,LQR）控制器可以提高系统的稳定性和鲁棒性,能有效降低控制器参数的整定工作量.

     

护士助手机器人在结构化环境中的导航系统研究

介绍了护士助手机器人在医院环境中进行护理任务时实现自主导航定位,找到目标房间的方法.本方法采用拓扑地图定义结构化环境,使用绝对和相对组合定位方案进行护士助手机器人的空间定位,其中绝对定位采用的是RFID路标定位法,而相对定位采用的是航位推算法.采用局部栅格地图进行局部路径规划,使护士助手机器人在局部区域找到最适合的运动路径.实验表明采用这些方法护士助手机器人可以在一定程度上实现避障及找到并进入目标房间.     

水下船体表面清刷机器人吸附及移动性能分析

为了保证水下船体表面清刷机器人吸附可靠和运动灵活,需要合理地确定机器人的吸附力和驱动力矩.首先介绍了机器人的工作原理,以及机器人可能遇到的危险状态;然后对机器人进行了力学分析,建立了机器人相对船体表面静止和运动时的力学和数学模型,运用"极值寻优法",确定了机器人在水下船体表面上工作时所需最小的吸附力和驱动力矩;运用MATLAB对数学模型进行了仿真分析,分析结果与上述理论计算结果相符.这些研究为确定机器人的吸附力和驱动力矩提供了理论依据,保证了机器人在水下船体表面上吸附和移动的可靠性.     

高压输电线路带电更换防振锤机器人的研制

针对人工带电更换防振锤作业劳动强度大、效率低、危险性高的问题,研制具有双作业末端的带电更换防振锤机器人。首先,设计机器人行走轮、夹持机构、作业末端等构型,完成本体测控平台及远程管理主机控制平台的集成设计。其次,制定机器人更换防振锤的作业规划,并提出一种易于扩展、通用性强的多臂多动作机器人关节运动模型及其H∞控制方法,增强机器人关节运动的鲁棒性及其对作业环境的自适应能力。最后,通过对机器人进行工频耐压试验与实际线路作业试验,验证了该机器人结构设计合理,完成跨越防振锤及拆取、安装防振锤等作业任务连贯流畅,关键动作满足定位要求。     

基于上体模型的被动步行机器人行走稳定性

针对被动步行机器人行走稳定性对自身参数的高敏感性问题,通过建立具有上体的匀质圆规步态模型,分析上体质量与高度对机器人行走稳定性的影响,获得机器人结构参数的优化配置.运用Lagrange法与角动量守恒原理构建机器人被动步行的动力学模型,基于对模型步态收敛域与外界扰动的准确表达,并将全局稳定性分析与局部稳定性分析相结合,对模型进行初始参数优化配置,并据此建立Proe样机模型.通过对单次与连续外界扰动下不同样机模型步态的自身调节变化进行分析,最终获得模型参数的最优化配置并进行了合理性分析.不同样机扰动试验结果说明,上体的引入可以增大机器人的步态收敛区间,合理的上体参数配置才能显著提高机器人行走的稳定性与鲁棒性.