基于ZMP的双足机器人稳定性分析

引入双足机器人研究中一个重要物理量——零力矩点ZMP（zero Moment Point）,研究其计算和测量方法,利用其分析双足机器人在单腿和双腿支撑时的作用范围,最后在二维和三维平面内对机器人的ZMP计算进行探讨,为稳定步态的设计做了理论铺垫。     

双足机器人行走稳定性研究

双足机器人行走的稳定性是双足行走最为重要的衡量指标之一.针对传统的基于零力矩点（ZMP）步态稳定性判据方法,分析了ZMP、COP的相互关系,表明在双足机器人与水平地面无粘性力和无吸附力作用下,其ZMP即为压力中心点COP.基于具有足趾关节的双足机器人足底支撑面多种变化,提出对多点接触时支撑多边形区域描述.结合ZMP/COP、COG的在支撑面内相对位置,提出了基于ZMP/COP、COG的综合稳定性判据.经仿真分析,与传统单一的ZMP稳定性判据相比,该综合稳定性判据能够更为准确地反映步态的稳定性.     

基于卡尔曼滤波的髓内钉锁孔操作标定方法研究

在机器人辅助正骨手术中,髓内钉的锁孔操作需要很高的定位精确度,因此需要一种相应的高精确度系统标定方法来满足定位要求.本文利用卡尔曼滤波的间接法标定法,其跳过对定位盒顶点坐标的求取,将标定盒三个顶点的坐标作为状态参量,将机器人由拍照位姿到钻孔位姿之间的位姿变换参数当作观测参量.并在此基础上推导出状态参量与观测参量之间的映射关系,对一系列观测参量的测量,利用卡尔曼滤波算法对状态参量进行滤波估计,最后间接求取转换矩阵.实验证明,这种方法的精确度不会因为标定试验次数增多而导致标定盒磨损,重复精确度较高.     

电路板雕刻机的运动控制系统设计

介绍了电路板雕刻机的运动控制系统的特点和规律,系统以3关节直角坐标型机器人为外部结构,基于Visval C＋＋的操做环境,控制核心采用DSP,同时与上位PC机通讯进行控制．对电路板雕刻机中的步进电机实现电气控制,以完成电路板的雕刻过程．     

餐厅服务机器人的引导探索

对于在餐厅、家庭或类似环境下工作的移动式服务机器人,能准确的引导到指定的工作位置是机器人设计的一个重要环节.针对这个问题,提出一种基于超声波引导的三角定位法解决方案.用低成本传感器和简单的算法使服务机器人能够获得较高精度的当前位置数据,引导到达工作位置.文章详细介绍了该方法的定位原理以及实现方法.     

A bacterial colony growth algorithm for mobile robot localization

Achieving robot autonomy is a fundamental objective in Mobile Robotics. However in order to realize this goal, a robot must be aware of its location within an environment. Therefore, the localization problem (i.e.,the problem of determining robot pose relative to a map of its environment) must be addressed. This paper proposes a new biology-inspired approach to this problem. It takes advantage of models of species reproduction to provide a suitable framework for maintaining the multi-hypothesis. In addition, various strategies to track robot pose are proposed and investigated through statistical comparisons. The Bacterial Colony Growth Algorithm (BCGA) provides two different levels of modeling: a background level that carries on the multi-hypothesis and a foreground level that identifies the best hypotheses according to an exchangeable strategy. Experiments, carried out on the robot ATRV-Jr manufactured by iRobot, show the effectiveness of the proposed BCGA.

教务门户网自动问答系统的设计与实现

教务门户信息的查询等操作存在交互性差的问题,利用搜索引擎又不能有效解决这个问题,基于聊天机器人的自动问答系统(Automatic Question Answering System,QA)在人机交互上的优势及其自主性的问答机制有助于解决用户在教务门户网站交互性差的问题。通过对教务门户网的用户需求分析和信息操作分类,构建底层数据结构以文档形式储存;对自动问答系统核心的三个模块:问题分析、信息检索和答案抽取作了深入的分析和设计,给出了实现的方法,最后通过实际测试验证了系统的可行性和互操作性。     

草坪灌溉机器人定位技术的研究

草坪灌溉机器人最基本功能之一是在草坪规划的喷洒栅格中能够自动定位,继而启动喷灌系统完成该栅格的灌溉任务。鉴于草坪景观的要求,不宜在草坪设置各种标杆辅助定位。本研究通过分析两轮独立驱动机器人在行走过程中输入控制量和输出位姿的关系,建立了机器人定位模型,使其能够在草坪上划分的栅格中定位;试验表明该模型对机器人在草坪中的定位与控制是有效的,本系统研究的定位与控制模型对机械构造要求低,成本低,有利农业机器人的推广使用。     

二进制粒子群算法在路径规划中的应用

全局路径规划是智能机器人的一个重要研究领域,将二进制粒子群算法应用于路径规划是一种新的尝试.提出一种机器人路径全局路径规划方法,介绍了利用改进的二进制粒子群算法进行路径规划的详细实现过程.机器人工作空间中的障碍物表示为多边形,对多边形顶点进行编号.利用二进制粒子群算法进行路径规划,粒子的长度定义为工作环境中障碍物顶点的个数,每一位为0或1表示路径是否经过该顶点.为了克服传统的二进制粒子群算法的早熟收敛问题,在改进的算法中采用了双重编码结构,并引入变异操作.最后给出仿真结果证明该方法的正确性和有效性.     

工业机器人机械设计参数对控制能量的影响

以三自由度搬运工业机器人为研究对象,通过机械设计参数与能量指标关系的程序计算和仿真的方法,研究了机械设计参数对控制能量的影响,从而为在提高控制系统性能角度优化机械设计参数提供了依据。