仿生机器人离我们越来越近

“模仿生物的身体结构和功能，从事生物特点工作的仿生机器人，有望代替传统的工业机器人，成为未来机器人领域的发展方向。”今年8月在沈阳举行的“2004IEEE机器人学与仿生学国际学术会议”上，与会的机器人学专家这样表示。     

首次利用机器人研究智利阿塔卡马沙漠上的生命的实验

智刺北部的阿塔卡马沙漠可能是地球上生命最稀少的地区，但是，目前已探明，在阿塔卡马沙漠与太平洋海岸山脉的交会区存在耐干旱的微生物。但对阿塔卡马亚区的生物多样性梯度及其生长环境仍未探明。这两方面是“阿塔卡马沙漠生命”这一科研项目的重点。为了开展这项研究，必须携带相关仪器设备穿越长长的阿塔卡马沙漠，进行地质和生物测量。 在本文中，我们从天体生物学和机器人学角度探索“阿塔卡马沙漠上的生命”这一课题。我们需着重解决目前面临的一些研究难题，以便在该沙漠上实现持续导航，探明其资源，从而实现在沙漠上长期生存。我们利用移动机器人“土卫七”，在智利开展了首次科学研究和技术试验，介绍了这些实验，最后发表了我们的分析结果。这些分析结果使我们能深入了解一位著名机器人天体生物学家的设计和我们在下一个野外实验阶段进行科学研究所使用的方法。     

人体步行规律与仿人机器人步态规划

从仿生学角度分析了人体的步行运动规律,提出了一种基于人体运动规律的仿人机器人步态参数设定方法.首先对人体步行运动数据进行捕捉并分析,得出人体各步态参数间的函数关系,以人体步行相似性作为评价指标,提出仿人机器人步态参数的设定方法.其次,通过分析人体在步行过程中的补偿支撑脚偏航力矩的基本原理,提出了基于双臂及腰关节协调运动的仿人机器人偏航力矩补偿算法,以提高仿人机器人行走的稳定性.最后通过仿真及实验验证了所提出的步态规划方法的正确性及有效性.     

共创中国机器人学的合作发展新路

本文简介国内外机器人学科学和机器人技术的发展情况,着重概述了机器人学学科和机器人技术合作发展的历史,并从中得到三点启示,即国际上机器人技术和机器人学学科是依靠大联合大合作实现大发展的;没有进行全国性的"产学研"大合作是中国机器人技术未能获得长足发展的重要原因;建立全国性的机器人学学术组织是我国机器人产业大发展必不可少的要素。基于这些启示,提出了尽快成立中国机器人学联合会、设立中国机器人协会和发展机器人学教育等历史使命。     

基于虚拟弹簧的欠驱动手指的动力学建模和控制

采用虚拟弹簧对2关节欠驱动手指进行了动力学建模。并使用该方法建立实际的3关节欠驱动手指的动力学模型,通过动态控制实验验证了动力学模型的正确性。该方法不仅避免了求解微分几何方程,并且直接派生出可解耦的动力学模型。可直接进行逆动力学分析、仿真和实时控制。同时,建立了基于动力学模型的速度观测器,用于轨迹跟踪,弥补了欠驱动手没有速度传感器的缺点,补偿了欠驱动环节造成的不确定因素。与PID或计算力矩法相比较,其轨迹跟踪误差更小,动态控制效果更好。     

群机器人多目标搜索中的合作协同和竞争协同

群机器人进行多目标搜索时,通过任务分工形成多个子群,各子群分别针对一个意向目标协同搜索,故围绕子群协同中存在的合作关系和竞争关系提出控制策略.为进行合作协同,建立子群发言人的动态遴选机制,不同子群的发言人进行通信,交换所属各子群的最优信息,引导本子群的搜索行为;为进行竞争协同,引入承包机制,按子群的优势地位高低决定是承包还是放弃对某些目标的搜索.两类协同控制的仿真结果表明,合作协同扩大了机器人的感知范围,竞争协同降低了空间冲突机率.二者综合作用,明显提高了群机器人的搜索效率.     

一种面向机器人的超市形态建模方法

结合超市经营客观实际,围绕环境、商品、货架形态建模过程遇到的体系结构、关键症结解决对策等展开深入讨论,给出了问题处置策略、指导原则与技术路线。     

基于二维半的半结构对象建模方法研究

环境建模是机器人走向实用的关键,也是中心决策系统最大限度发挥效能的前提.针对农业机器人应用面临的种种难题,论文在简要分析现有建模方法、技术优缺点的同时,提出并论证了基于二维半、特征描述、知识利用、动态模型等的树木半结构建模方法,给出了实验系统建造宗旨与关键难点求解策略.     

机器人行为选择机制综述

详细综述了现有的机器人行为选择方法及国内外研究现状,并讨论了行为选择机制研究发展的趋势, 特别对受生物启发的机器人行为选择机制作了重点介绍．文章最后分析了机器人行为选择研究存在的问题并对以后 的研究方向作了展望．     

基于电磁微马达的移动微机器人驱动控制

介绍一种基于MEMS技术制作的电磁微马达驱动的毫米级移动微机器人及其控制方案。该微型机器人体积为 9.5mm× 9.5mm× 9.5mm ,共有 3个微马达 ,两个用于轮子驱动 ,另外一个通过 3∶1的减速装置来控制微机器人全方位转动。微马达的直径只有 5mm ,是由微细加工工艺制作的。文中设计了一种新颖的控制电路 ,其核心使用微控制器 (MCU)AT90S85 15 ,通过键盘可以实现微机器人前进、后退、左转、右转和加速、减速 6种动作 ,并介绍了微马达的驱动控制方法和程序设计