关节型机器人高承载轨迹规划方法

针对机器人在工作过程中存在关节载荷较大等问题,以饰面作业机器人(Hebut-KB机器人)为研究对象,提出了一种面向大载荷施工作业环境下机器人驱动承载能力最优的轨迹规划方法。首先,对Hebut-KB机器人运动学及简化刚体动力学进行分析,使用多目标遗传算法(NSGA-II)求出在满足运动学与动力学约束条件下的多组优化解,然后建立起关节型机器人驱动承载能力的评价指标,最后通过驱动承载能力评价指标选取出潜在最优解。仿真和实验表明,使用驱动承载能力评价函数选取出的解可以达到综合最优效果,有效地提升了机器人的承载能力。

社会辅助型机器人在护理领域中的研究进展

社会辅助型机器人是一种以沉浸式人机交互为特征的新兴机器人,可满足患者日益多样化的照护需求,为护理领域的智能化创新发展提供可能。本文对社会辅助型机器人的运作方式、角色分类和角色功能进行概述,并对社会辅助型机器人在护理领域中的应用现状、不同受众群体的使用意愿以及面临的伦理问题进行介绍,以期推动社会辅助型机器人在国内护理领域的发展与进步,丰富研究视角。

基于E-Prime与感性工学的陪伴型机器人造型设计

设计应当关注感性需求,外观造型是影响产品使用感受的重要因素。为提升用户体验,运用心理学行为研究实验生成软件E-Prime对陪伴型机器人造型设计展开研究,设计认知实验构建感性意象与设计要素的映射关系,提取较佳设计输出方案,探索设计方向并优化设计流程,为挖掘用户情感需求提供目标性更强的设计方法。

关节型机器人曲线轨迹规划方法研究

为了实现关节型机器人在笛卡尔空间下的曲线轨迹规划,提出一种根据机器人末端所处位置与起点间曲线的长度规划机器人末端运行轨迹的方法。对于已知表达式的空间曲线,机器人末端从空间曲线的起点开始沿着曲线运行,先以3次多项式形式加速至匀速度,匀速运行一段时间后,再以3次多项式形式减速至0。根据规划好的速度规划轨迹,首先,求出整段曲线的长度;然后,根据设定的匀速运行速度求出机器人在曲线上的总运行时间;接着,从起点出发,求出当前时刻以及下一时刻机器人末端所处位置到起点之间的曲线段的长度,并求其差值;最后,根据曲线长度差值以及当前时刻机器人末端所处位置选择下一时刻机器人末端应到达的位置。通过MATLAB仿真验证了笛卡尔空间下曲线轨迹规划方法的正确性。

基于人体运动的仿人型机器人动作的运动学匹配

提出了仿人型机器人模仿人体运动的相似性函数,讨论了运动学约束,并给出了满足运动约束条件且具有与人体动作高相似性的运动求解算法.在有33个自由度的仿人型机器人实体上完成了模仿人的太极拳动作,验证了方法的有效性.

从两足机器人到仿人型机器人的研究历史及其问题

本文介绍了从两足机器人发展到仿人型机器人的历史，分析了在自由度、能量最优和碰撞研究的一些研究现状和前景，并对仿人型机器人与两足机器人在运动特性上有所不同提出了一些问题．

基于CAN总线的自主式仿人型机器人控制系统

文章主要包括以下几部分；ＣＡＮ总线介绍，机器人控制系统介绍，控制器硬件软件的分析与设计，调试结果以及调试中出现的问题分析．

用Zero M om ent Point描述类人型机器人步行稳定的不完善性探讨

提出了用传统的 Zero Moment Point(ZMP)点描述类人型机器人运动稳定性仅仅是其运动稳定的必要条件 ,而从受力平衡的角度考虑 ,其运动稳定的充要条件必须满足踝关节扭矩的平衡 。

基于Java 3D的仿人型机器人三维仿真

针对Java 3D中虚拟机器人的树状结构特点,提出一种由机器人运动学导出的矩阵变换方法,使机器人左、右脚均可动态地成为树状结构的"根结点".根据该方法编写的虚拟机器人驱动程序,并采用单线程机制,可以驱动虚拟机器人各关节平滑运动.最后,在仿人型机器人的图形化编程仿真平台上实现了虚拟机器人的行走动作.

基于现场总线的仿人型机器人控制系统

文章介绍了先进仿人型机器人的控制系统结构,分析了其中分布式控制系统的一些特点,提出了一种基于现场总线的无缆仿人型机器人控制系统,从而较好地解决了控制系统性能与自载特性之间的矛盾。

仿人型机器人动态步行控制方法

本文介绍了仿人型机器人动态步行的一些基本问题和相关概念 .从信息和控制的角度对近年来仿人型机器人动态步行研究中出现的步态规划和姿态控制方法进行了分析 ,并指出了它们的特点 .

关节型机器人轨迹规划算法及轨迹规划研究现状

随着制造产业的飞速发展,工业机器人逐渐在人们的生产活动中变得尤为重要。而轨迹规划对于机器人提高工作效率和质量都十分关键。针对机器人轨迹规划在国内外的研究进展进行了综述,介绍了一些常用的关节型机器人的轨迹规划算法,包括关节空间中三次多项式插值算法、五次多项式插值算法、抛物线插值算法以及笛卡尔空间中的直线插补和圆弧插补等轨迹规划算法。同时对各轨迹规划算法进行了对比分析得出其各自优劣,介绍了空间轨迹规划和最优轨迹规划的研究现状,分析了目前一些方法所产生的作用与存在的缺陷或问题,并指出这些算法在以后的研究中应考虑的方向以及关节型机器人有待进一步研究的轨迹规划问题和发展趋势。

CAS-R-2型机器人导航下射频治疗三叉神经痛的基础与临床研究

目的为临床提供三叉神经节穿刺术的应用解剖学资料,探讨机器人导航下卵圆孔定位在三叉神经节热凝术中的临床应用价值。方法对颅骨标本卵圆孔的解剖学观察、测量,对其形态、大小、位置及变异性进行描述;并对21例患者进行卵圆孔导航定位,射频热凝治疗,对其疗效进行评估。结果卵圆孔的解剖结构变异性很大,位置不恒定,经验定位可靠性低,手术创伤大,效果不满意;利用CASR2型机器人导航,精确度高,可获个性化治疗,疗效满意。结论CASR2型机器人导航定位卵圆孔精确度高,提高了三叉神经痛的射频热凝效果,减少并发症,在三叉神经痛治疗中具有重要的临床应用价值。

基于不稳定度的仿人型机器人步态规划方法

为了保证机器人能够在人类的生活环境中安全地工作,应该选择最稳定的运动轨迹.提出了一种能够评价不同的运动步态之间稳定性好坏的稳定性评价准则.将零力矩点(ZMP,Zero Moment Point)与机器人支撑区域的形心之间的距离定义为不稳定度,分析了仿人型机器人行走过程中几种典型步态的不稳定度,同时提出了基于不稳定度的仿人型机器人步态规划的方法.当采用多种运动步态都能完成同一种任务时,用所提出的不稳定度评价方法可以在不同步长的步态中选择出稳定性最好的运动步态来执行.仿真及实验结果验证了该方法的有效性.

基于给定工作空间的6R型机器人D-H参数优化设计

运用解析法分析并确定了影响6R型机器人工作空间的相关关节,进而运用图解法获得了6R型机器人工作空间边界曲线,并建立了6R型机器人工作空间的三维仿真模型。为了得到紧凑的结构,在给定工作空间的情况下,利用遗传算法对6R型机器人的D-H参数进行优化设计,得到了满足约束条件且使机器人连杆长度最小的最优解,并通过6R型机器人三维模型工作空间验证了优化结果的合理性。

基于情感化设计理论的儿童学习陪伴型机器人造型设计

为使儿童学习陪伴型机器人具备符合儿童审美及情感需求的造型特点,从情感化设计的理论出发,在分析了情感化因素对儿童心理和生理产生的影响后,通过对现有机器人造型的对比分析,确定了产品的整体设计定位。运用诺曼的情感化设计三层次理论展开设计构思,针对儿童情感需求,对产品的形态、色彩、功能和动作等方面进行了创新设计,为相关行业进行儿童机器人产品设计提供参考。

2-DOF关节型机器人轨迹的PCH与PD协调控制

针对二自由度关节型机器人轨迹跟踪控制系统单独使用一种控制方法难以实现快速高效、高精度的问题,设计了基于端口受控哈密顿(PCH)系统与传统PD算法协调控制的方案。端口受控哈密顿(PCH)控制用于确保系统的稳定性问题,传统PD控制主要用于提高系统响应的快速性问题。采用指数函数作为协调函数以实现协调控制策略,从而适应二自由度机器人的误差扰动。该系统既实现了位置信号的快速跟踪,又使机器人的输出信号控制在较高的误差精度范围内。经仿真验证表明,当机器人的机械系统存在建模误差时,采用端口受控哈密顿与传统PD算法协调控制器的二自由度关节型机器人位置控制系统有效的结合了两种控制方法的优点,该系统的动态性能与稳态性能优良,且能够快速消除误差。

FANUC_M-6iB型机器人运动学逆解研究

根据FANUC_M-6iB型机器人的结构特点,求出了机器人的运动学公式。提出只需要一次矩阵逆乘的逆解算法,与传统方法相比,避免了大量的逆矩阵相乘,简化了求取运动学逆解的过程,大大减少了计算运动学方程逆解的计算量。而且所得的解表达式简单,便于机器人的仿真和快速控制。仿真结果验证了该方法的正确性。

深海作业型机器人液压推进系统的非线性校正（英文）

文章研究了应用于深海作业型机器人的比例减压阀控型液压推进系统,提出了一种通过改善液压推进系统的非线性特性提高深海作业型机器人控制性能的方法。通过给液压马达两端提供相等的初始压力,可显著改善当期望推力较小时由于系统背压、比例减压阀和驱动板的非线性所引起的液压推进系统的非线性特性,对该非线性特性分段校正,降低液压推进系统的非线性特性对深海作业型机器人控制性能的影响。单推进器的水池实验证明了比例阀控型液压推进系统的非线性特性、液压推进系统仿真模型的准确性。数字仿真实验说明了液压推进系统的非线性特性对深海作业型机器人控制性能的影响以及非线性校正后控制性能的显著改善。

螺旋微型机器人对人体肠道壁损伤的数值仿真

提出了一种无损伤螺旋式肠道微型机器人,建立了机器人运行时,肠道粘液的动力学控制方程,运用计算流体力学方法数值分析了在机体的正转和反转两种情况下,不同机器人转速、肠道粘液密度、粘度和机器人直径与肠道壁所受压力的关系:随着机器人转速、粘液密度、粘液粘度、机器人直径的增加,机器人运行时对肠道壁产生的压力基本也随着增大,并且机器人直径的影响最大,粘液密度影响最小,所产生的对肠道壁的压力都是人体能够承受的,而肠道的扭曲程度对肠道壁所受压力的影响并不大。上述理论分析结果将为高速旋转的螺旋式医用微型机器人应用于人体肠道的无创或微创手术提供了必要的理论依据。