家庭陪伴机器人的仿人上肢设计及肢体交互

:针 对 目 前 家 庭 陪 伴 机 器 人 大 都 没 有 手 臂 而 不 能 肢 体 动 作 交 互 的 问 题 ,设 计 了 一 双 家 庭 陪 伴 机器 人 的 仿 人 上 肢 ,并 进 行 了 正 运 动 学 分 析 和 肢 体 交 互 动 作 设 计 。 首 先 进 行 了 仿 人 上 肢 的 机 构 设 计 ,然 后 采用Ｄ- Ｈ方 法 对 其 进 行 正 运 动 学 分 析 ,获 取 上 肢 在 关 节 空 间 中 的 位 姿 ,接 着 进 行 肢 体 交 互 动 作 的 设 计 ,最 后与 机 器 人 本 体 融 为 一 体 进 行 测 试 。 经 实 物 测 试 ,验 证 了 该 仿 人 双 手 臂 设 计 的 合 理 性 ,并 为 运 动 规 划 和 开 发机 器 人 服 务 工 作 奠 定 了 基 础 。     

水中巡检机器人的控制模块设计

本设计是基于单片机ATATMEGA2560与OpenMV机器视觉模块合作控制的船体系统.船体以OpenMV机器视觉模块作为信息采集传感器,ATMEGA2560为控制核心,彩色LED灯作为信息显示及报警提示装置,使船体在水中能够实现循迹、信息采集及播报的功能.在OpenMV机器视觉模块对需要的信息进行采集后将收集的信息发...     

基于插补轨迹控制的变电站机器人巡检避障技术

针 对 现 有 的 变 电 站 机 器 人 巡 检 避 障 技 术 中 ,巡 检 路 径 默 认 将 机 器 人 的 旋 转 角 度 进 行 线 性 插 补 ,导 致 机 器 人 在 高 速 移 动 时 无 法 及 时 避 让 障 碍 物 的 问 题 ,设 计 了 一 种 基 于 插 补 轨 迹 控 制 的 变 电 站 机 器 人 巡 检避 障 技 术 。 为 了 深 入 了 解 机 器 人 在 运 动 中 行 走 以 及 转 弯 等 机 理 ,需 要 建 立 运 动 模 型 ,分 析 转 弯 方 式 ;在 插 补算 法 中 ,通 过 机 器 人 运 动 过 程 中 加 速 减 速 速 率 和 设 定 的 匀 速 速 度 ,计 算 出 加 速 度 的 步 数 、总 插 补 数 和 插 补 周期 ,利 用 路 径 起 始 点 和 终 点 坐 标 计 算 出 加 速 终 点 和 减 速 起 点 坐 标 ,进 而 完 成 对 整 个 机 器 人 巡 检 轨 迹 的 插 补 。通 过 模 拟 实 验 结 果 表 明 ,设 计 方 法 在 实 际 运 行 过 程 中 ,在 成 功 避 障 的 前 提 下 ,能 够 提 速 至 ９０ ｃｍ ／ ｓ ,比 传 统 技术 提 高 ３０ ｃｍ ／ ｓ ,说 明 设 计 的 技 术 具 有 一 定 的 可 靠 性 。     

基于DQN的自动驾驶机器人速度跟踪控制

由 于 汽 车 传 动 模 型 的 复 杂 性 、延 迟 性 和 踏 板 的 死 区 特 性 ,现 有 的 基 于 传 统 控 制 理 论 和 车 辆 模 型的 方 法 很 难 达 到 理 想 的 控 制 效 果 。 为 解 决 这 个 问 题 ,构 建 了 一 种 基 于Ｄ Ｑ Ｎ的 速 度 跟 踪 算 法 ,基 于 马 尔 可 夫性 设 计 了 状 态 空 间 、动 作 空 间 ,并 根 据 超 差 规 则 设 计 奖 赏 函 数 。 通 过 批 量 真 车 转 鼓 试 验 对 所 建 立 的 速 度 跟踪 算 法 进 行 了 验 证 ,结 果 表 明 :算 法 模 型 可 有 效 控 制 踏 板 进 行 速 度 跟 踪 ;从 零 开 始 ,只 需 ４ ～ ５ 轮 训 练 即 可 满足 超 差 数 要 求 ;与 基 于 传 统 控 制 理 论 的 方 案 相 比 ,具 有 超 差 数 更 少 、速 度 更 平 稳 、无 需 专 业 人 员 调 试 等 优 势 。     

面向工业机器人虚拟展示的三维模型简化技术

针对工业机器人等重要机械装备的模型结构复杂、三维网格模型数据量较大且在导出时容易存在破面的问题,提出了一种基于经典边折叠法的改进网格简化算法。引入修正网格的环节,在一定程度上保证了简化效率和提高了简化精度,解决了模型中存在的冗余点及冗余边问题。同时,考虑到工业机器人三维模型在纹理映射中的复杂度和计算量,采用逐步简化的方式进行模型简化。该简化算法根据给定的简化率迭代,进而生成多分辨率层次结构模型。通过实验验证,该方法能够实现三维模型的简化和优化,在真实表达虚拟展示模型的基础上,实现了三维模型优化的完整性。为之后虚拟展示系统中的光照、贴图和人机交互方面提供了精确模型信息。     

基于工业机器人的铁氧体湿压磁材表面缺陷检测

为 了 保 证 永 磁 铁 氧 体 湿 压 磁 材 的 质 量 与 一 致 性 ,提 出 一 种 基 于 工 业 机 器 人 的 永 磁 铁 氧 体 湿压 磁 材 表 面 缺 陷 检 测 系 统 及 检 测 方 法 。 首 先 ,设 计 了 检 测 系 统 的 虚 拟 样 机 ,阐 述 了 系 统 的 工 作 原 理 。 进而 ,分 析 了 系 统 中ＳＣ Ａ Ｒ Ａ机 器 人 的 正 向 运 动 学 、反 向 运 动 学 及 轨 迹 规 划 算 法 ,展 示 了 铁 氧 体 磁 材 的 被 检测 过 程 。 然 后 ,给 出 了 铁 氧 体 磁 材 表 面 缺 陷 检 测 方 法 ,包 括 自 适 应 直 方 图 均 衡 化 、 Ｋｉｒｓｃｈ 边 缘 提 取 和 缺 陷域 特 征 处 理 。 最 后 ,通 过 仿 真 算 例 和 检 测 试 验 验 证 了 本 文 所 设 计 检 测 设 备 的 合 理 性 及 表 面 缺 陷 检 测 方 法的 可 行 性 。     

基于光学动作捕捉的室内移动机器人轨迹跟踪

以基于麦克纳姆轮的全向移动机器人为研究对象,首先对基于标记点的光学动作捕捉系统的定位原理进行研究,然后对移动机器人的驱动原理和位姿误差进行分析,建立运动学模型和位姿误差模型,通过反演法设计虚拟反馈,并结合李雅普诺夫函数构造出具有全局渐近稳定的轨迹跟踪控制器。接着对测试环境和试验样机进行搭建,将光学动作捕捉系统采集的位姿信息反馈到机器人的控制回路中,最后对直线和圆周轨迹进行跟踪仿真。通过在试验样机上实验验证,总结出利用光学动作捕捉系统对移动机器人采集的定位信息,可令移动机器人拥有良好的轨迹跟踪性能。     

新型一体化智能干法选煤系统设计与应用

针 对 选 煤 系 统 存 在 的 工 艺 复 杂 、分 选 效 率 低 、智 能 化 程 度 低 , Ｘ 射 线 选 煤 法 对 于 不 同 厚 度 的 煤 和矸 石 容 易 出 现 识 别 错 误 等 问 题 ,提 出 了 基 于 双 能Ｘ射 线 和 超 声 波 测 距 的 一 体 化 智 能 干 法 选 煤 系 统 。 结 合 实际 工 业 应 用 ,建 立 了 煤 和 矸 石 智 能 干 法 选 煤 系 统 ,并 进 行 了 工 业 性 试 验 。 实 验 结 果 表 明 ,该 系 统 满 足 该 煤 矿的 实 际 需 求 ,识 别 精 度 高 ,分 选 效 率 达 到 ９０ ％ 以 上 。     

某小型低速靶机的应急保护系统设计

针对某小型低速靶机的安全回收问题,以TI的DSP28335微处理器为控制核心,从飞控系统当中的故障诊断与容错模块入手,提出了一套较为完整的应急回收方案。对该方案所设计的回收系统当中的驱动芯片,控制舵机等器件,进行了功能原理方面的介绍。最后对飞控系统进行半物理仿真实验,并通过实际的飞行效果,证明该应急回收方案具有较高的可行性。     

重载搅拌摩擦焊机器人性能分析及其闭环控制研究

将 １ 台 载 重 能 力 为 ３ ｋ Ｎ 的 重 载 工 业 机 器 人 改 造 为 搅 拌 摩 擦 焊 机 器 人 ,并 对 其 结 构 性 能 进 行 分析 ,发 现 该 机 器 人 结 构 强 度 和 振 动 特 性 虽 满 足 使 用 要 求 ,但 其 刚 度 在 某 些 工 况 下 还 不 符 合 要 求 ,导 致 搅 拌 摩擦 焊 机 器 人 定 位 精 度 低 、加 工 精 度 不 理 想 。 针 对 这 种 情 况 ,提 出 并 设 计 了 一 种 基 于 室 内 定 位 技 术 的 机 器 人闭 环 控 制 系 统 ,对 该 系 统 的 组 成 及 原 理 进 行 了 分 析 和 研 究 ,为 下 步 重 载 搅 拌 摩 擦 焊 工 业 机 器 人 系 统 的 实 现提 供 解 决 方 案 。     

新能源客车高压附件集成控制器开发

针 对 新 能 源 客 车 存 在 不 同 配 置 、不 同 类 型 及 高 压 零 部 件 种 类 繁 多 的 问 题 ,给 出 了 新 能 源 客 车 平 台化 高 压 电 气 架 构 的 设 计 方 案 ,并 设 计 开 发 了 高 压 附 件 集 成 控 制 器Ａ Ｃ Ｕ 。 介 绍 了 Ａ Ｃ Ｕ硬 件 架 构 、控 制 策 略 、结构 设 计 及 安 全 设 计 点 。 采 用 主 从 式 通 信 结 构 、行 车 与 充 电 高 压 上 电 流 程 分 离 、“双 源 冗 余 ”转 向 硬 件 结 构 及 “随动 转 向 ”控 制 策 略 ,提 升 了 安 全 性 ,并 降 低 了 功 耗 。 试 验 结 果 表 明 ,该 系 统 达 到 了 较 好 的 性 能 指 标 和 要 求 。     

基于 Ｄ ＰＳ Ｋ 多载波调制技术的电气测温技术的研究

针 对 诸 多 电 气 领 域 需 要 在 狭 小 空 间 内 进 行 多 节 点 温 度 实 时 测 量 ，而 传 统 总 线 系 统 存 在 传 输 速率 有 限 布 线 繁 杂 的 问 题 ，研 究 了 基 于 差 分 相 移 键 控 （ Ｄ ＰＳ Ｋ ）多 载 波 调 制 的 二 总 线 测 温 方 法 ，在 二 总 线 上 进 行多 载 波 数 据 的 调 制 与 解 调 ，通 过ＦＰ Ｇ Ａ完 成 串 并 电 路 转 化 的 算 法 ，实 现 一 种 可 用 于 电 气 设 备 内 部 布 设 的 多节 点 高 速 传 输 的 测 温 总 线 系 统 。 该 技 术 在 原 有 二 总 线 架 构 的 基 础 上 ，采 用 载 波 方 法 变 串 行 通 信 为 并 行 通信 ，既 保 留 了 二 总 线 结 构 简 单 的 优 点 又 有 效 提 高 了 传 输 效 率 。 算 法 验 证 与 仿 真 结 果 表 明 ，该 方 法 可 在 ２５６ 个带 载 测 试 节 下 ，有 效 进 行 并 行 传 输 ，信 息 传 输 正 确 率 较 高 ，为 二 总 线 进 一 步 优 化 与 推 广 提 供 了 理 论 支 撑 。     

基于正交雷达的无人机导线自主跟踪技术研究

为 了 实 现 输 电 线 路 上 无 人 机 自 主 跟 踪 ,提 出 基 于 正 交 雷 达 作 为 无 人 机 测 距 传 感 器 ,对 无 人 机 导线 跟 踪 飞 行 建 立 测 距 模 型 并 计 算 无 人 机 跟 踪 姿 态 中 离 线 距 离 ,以 此 利 用ＰＩＤ控 制 算 法 来 对 无 人 机 在 导 线 上空 实 现 导 线 跟 踪 ,并 且 根 据 塔 头 模 型 的 扫 描 点 云 特 性 识 别 塔 头 后 实 现 转 角 塔 的 自 动 跨 塔 巡 检 ,从 而 实 现 无人 机 全 自 动 巡 检 。 在 实 验 中 ,将 无 人 机 跟 踪 中 无 人 机 水 平 方 向 速 度 的 变 化 作 为 跟 踪 稳 定 性 指 标 ,并 将 塔 头识 别 准 确 率 作 为 跨 塔 算 法 的 指 标 。 结 果 表 明 ,在 实 际 场 景 的 飞 行 中 水 平 速 度 的 变 化 不 剧 烈 且 平 滑 ,塔 头 识别 率 为 ９６ ％ ,验 证 了 算 法 的 可 行 性 和 有 效 性 。