关键词： 伤员搬运机器人   冗余自由度机器人运动学   动力学   动态稳定性  

摘要： 针对移动操作自由度冗余搬运机器人伤员搬运运动的安全性、稳定性要求,提出基于动力学的运动规划与控制方法。采用改进D-H方法建立搬运机器人正逆运动学模型;采用拉格朗日法建立机器人动力学模型;基于零力矩点(ZMP—the Zero-Moment Point)方法建立机器人稳定性评估模型;采用S形曲线方法规划机器人末端运动;通过优化稳定性求解机器人运动学逆解;采用滤波方法拟合关节运动曲线实现关节平稳运动;仿真验证了基于动力学的搬运机器人运动规划控制算法的有效性。

关键词： 机器人学   人机交互   教学实践  

摘要： 为了解决机器人学教材和课程内容更新滞后、人工智能等前沿领域知识匮乏、缺乏学科交叉知识等问题,本文提出了一种基于视觉人体姿态识别的人机交互教学方法,旨在帮助学生深入接触机器人学领域的前沿知识,拓宽跨学科背景,深刻理解运动控制原理。在激发学生学习兴趣的同时,协助学生更加有效地掌握机器人学领域的知识。

关键词： 2UU-UPU并联机构   分拣机器人   动力学   分拣精度  

摘要： 目的 针对自动化生产线上分拣机器人的动力可控性问题,提出一种2UU-UPU三自由度并联分拣机器人,以提高分拣的精度可控性。方法 分析该机器人的机构自由度,以及各参数之间的关系,基于闭环矢量法建立并联机构的运动学逆解模型;利用拉格朗日动力学方程推导该机器人的动力学表达式,并进行数值计算,采用Matlab Simulink和Adams进行动力学联合仿真,对理论值和仿真值进行误差分析。结果 揭示了该机器人动平台的运动规律,得到了驱动力矩曲线,理论值与仿真值的误差较小,3个驱动力矩的最大误差分别为0.379%、0.283%、0.146%。结论 通过验证可知,该机构具有较好的动力学特性,这为后续电机的选型和精准控制奠定了基础。

关键词： 机器人学   手术系统   整形外科   重建   美容  

摘要： 机器人手术系统近年来得到了迅速发展, 在整形外科领域的应用也日益广泛, 但相对于其他专科依然处于初级阶段。该文着重介绍了机器人手术系统在整形外科领域的发展现状, 并对该技术的未来发展做出展望, 为促进机器人手术系统在整形手术中的应用提供参考。

关键词： 动力学   机器人关节   智能制造综合实践   教学改革   实验教学  

摘要： 基于机器人的机械本体结构,建立了某6自由度桌面级工业机器人的三维实体模型,进行运动学解算,搭建机器人的动力学仿真模型,并对其进行动力学仿真,设计了机器人一体化关节,研制了实验测试平台,开展重复定位精度测试和负载能力测试实验,验证其教学应用的可行性,同时为开展机器人结构设计,控制方法实验和编程与调试等实验教学环节的设计提供有价值研发数据基础.在实践教学上,通过设计三维模型,动力学分析、仿真、关节测试等一系列教学实验项目,增强学生对机器人系统的理解,综合提升学生创新实践能力,提高解决实际工程问题的能力.

关键词： 新一轮产业变革   职业技能竞赛   人才培养   产教融合  

摘要： 文章结合我国新一代行业发展趋势，以工业机器人应用与维护专业课程的教学为例，对如何开展职业技能竞赛人才培养进行具体的探索。通过对当前高速发展的工业机器人技术所带来的新的需求进行深入的剖析，提出要跟上产业发展的步伐，必须不断进行课程改革。然后，探讨了“项目驱动式学习”“竞赛导向式教学”等教学模式，以期通过“实践”与“竞赛”相结合的方式提高学生的实践能力与专业能力。通过上述综合研究，以期为我国新一代行业转型过程中，培育出具有先进技术水平的高素质人才，以适应我国制造业对高素质人力资源的需要。

关键词： 教育研究   数位科技教育   UTAUT模型   批判性思维倾向  

摘要： 近年来，资讯科技迅猛发展使教育领域有了新的变化。综观现今教学现场，在教学策略中融入数位科技的应用已经不在少数。ChatGPT在2022年问世後，生成式聊天机器人俨然成为人工智慧应用中重要一环；而聊天机器人整合成为课程教材与学生学习的工具，过去就曾有研究表明，能有效提升学生幸福感、学习效率等益处。尽管聊天机器人为社会带来无尽的便利，同时也带来了教育领域新的考验。 又聊天机器人题材新颖，近来还没有高等教育中学习者对聊天机器人接受度与批判性思维关联性的调查。但这类以学习者为观点进行的研究在教育上却至关重要。此外，研究指出逻辑推理（Logical Reasoning）课程能有效地提升大学生其他学科的基础，且逻辑课程提供了培养学生逻辑思维和批判性思考能力的机会，考虑到聊天机器人技术的复杂性，本研究认为逻辑课程提供了一个理想的实验场域。 有监於此，为更深入地了解大学生对聊天机器人的感知态度与批判性思维倾向，本研究以台北市某大学所开设之「逻辑思考与应用」课程修课学生作为研究对象，采问卷调查法前、後测，透过授课教师一学期的教学，探究以聊天机器人整合成通识教育教材，并作为大学生学习辅助工具後，学习者对聊天机器人之使用态度与批判性思维关联性。 本研究在学生对机器人感知与批判性思维倾向，建构了偏最小平方法的结构方程模型（PLS-SEM）。结果显示，学生对於聊天机器人的理想自我能成功预测他们的批判性思维倾向。此外，经过教学干扰後，学生对聊天机器人的使用行为不再影响他们的批判性思维倾向；研究者同时发现，学生对聊天机器人的行为意图正向影响批判性思维倾向合。这突显课堂对学生个人成长与自我效能的重要性。最後，通过配对样本t检定发现，学生经过新科技辅助学习逻辑思维课程後，其学习结果获得显着提升。

关键词： 爬壁机器人   负压吸附   力学分析   计算流体力学(CFD)   遗传算法优化  

摘要： 近年来,随着建筑、航空、能源、交通等领域的高速发展,大型建筑或危险环境的监测、维护和清洁成为一大难题,传统的人工作业方式不仅存在效率低、成本高等问题,而且对作业人员的安全构成严重威胁。因此,采用机器人进行作业已成为一种不可逆转的趋势。其中负压吸附爬壁机器人由于不受工作壁面的限制,可以在绝大多数壁面执行传统由人工完成的高风险工作,有广泛的发展前景。本文针对现有负压吸附爬壁机器人负载小、稳定性差等问题,对多负压腔爬壁机器人吸附系统进行了流体动力学分析与优化研究。 首先,本文基于国内外各类型爬壁机器人的发展研究现状,总结并分析了不同吸附和移动方式的优缺点及各自的适用场景。阐述了负压吸附的基本原理,分析了吸附系统内流体运动的主要状态,并推导出吸附力的计算公式。结合负压爬壁机器人在动态与静态情况下的受力分析,推导出负压爬壁机器人安全吸附的最小负压条件,为多负压腔爬壁机器人的研发提供重要的设计依据与准则。 其次,将单负压腔爬壁机器人样机作为初步研究对象,通过性能试验验证了负压吸附原理的可行性,并明确了后续优化主要针对的问题。介绍了吸附系统计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真的主要过程,通过对单负压腔爬壁机器人的仿真分析,探究密封间隙、风机转速、负压腔形状对爬壁机器人吸附性能的影响。为克服单负压腔爬壁机器人的局限性,设计并研发了多负压腔爬壁机器人,并通过仿真与实验结合的方法对目标性能进行测试,目标性能的提升验证了设计的合理性。 最后,依托于CFD仿真分析,进一步探究了离心叶轮参数对吸附系统负压性能的影响。选择支持向量回归(Support vector regression,SVR)模型建立离心叶轮三个重要参数与负压值之间的非线性关系。运用遗传算法对预测模型进行多参数优化,明确了不同叶片数下其它两个参数对负压性能的影响方式,并找出了最优参数配置。优化后的吸附系统负压性能显著提高,通过试验证明了优化结果的正确性。