关键词： 串联机器人   动力学参数辨识   激励轨迹规划   改进粒子群算法   权重矩阵迭代  

摘要： 准确的动力学模型参数是机器人轨迹跟踪与基于力的阻抗控制等研究的关键。为此本文提出了一种基于权重迭代算法的机器人动力学参数辨识方法，通过迭代优化关节采样数据的权重矩阵来避免异常观测值干扰辨识计算。本文优化了关节摩擦模型以更精确地拟合实际的关节摩擦，并采用动态调整惯性权重与学习因子的方式来改进粒子群算法，以求解激励轨迹规划问题。最终用某型六自由度串联机器人验证了辨识算法，结果表明：相比加权最小二乘法，根据本算法的辨识结果来预测关节驱动力矩，残差平均降低约16.45%，有效提升了动力学参数的辨识精度。

关键词： 介入机器人   流固耦合   血流动力学   计算流体动力学   粒子图像测速  

摘要： 采用考虑血液流动和血管变形的双向流固耦合方法,并结合机器人管内脉动流体流场测量系统,研究了介入机器人在血管内不同高度移动时的血流特性。结果表明:脉动血流中,介入机器人管内运行高度对血流流线、血压和管壁剪切应力等影响较小,但均远大于无介入机器人时的参数值。弹性血管模型的血流动力学参数均小于刚性血管模型的对应参数。机器人介入时,最大血流速度为0.48 m/s,最大血压为119.3 Pa,数值计算结果与实验测量结果的分布趋势相似。

关键词： 参赛项目   中小学信息技术   参赛选手   创新与实践   机器人   走向胜利   指导老师   操作失误  

摘要： 一进高中,我们就加入了学校的机器人社团,跟随指导老师王昭宁学习机器人的搭建与编程。一段时间后,王老师让我们边学习,边为2023年全国中小学信息技术创新与实践大赛做准备。这是我们第一次参加大型比赛,我们选择的参赛项目是智能餐饮。初登赛场,我们有些蒙,脑子一片空白。看见其他参赛选手都在紧张地忙碌着,我们才调整情绪,强行让自己进入比赛状态。然而,由于操作失误,我们的比赛失利了。走出赛场的那一刻,我们感觉既无颜面对老师,又无法向其他社员交代。

关键词： 半被动双足机器人   脉冲推力   周期步态   分岔  

摘要： 为了提高半被动双足机器人在水平地面上行走的稳定性,研究一种脉冲推力作用下半被动双足机器人的行走动力学行为.以最简单的特殊行走模型为动力学模型,采用支撑腿脚后跟脉冲推力作为双足机器人行走动力源.鉴于系统模型的高度非线性,将连续阶段的非线性微分方程线性化;利用角动量守恒和脉冲推力构造一个二维离散映射;采用离散映射的不动点及其特征值分析系统周期步态的存在性和稳定性;接着讨论系统的倍周期分岔.在理论分析的基础上,通过Matlab软件对半被动双足机器人的行走动力学进行仿真实验.仿真结果表明,在水平地面上行走的半被动双足机器人具有稳定的周期-1步态和周期-2步态.

关键词： 移动机器人   摇臂   越障性能   动力学  

摘要： 为提高移动机器人在复杂地形环境中的越障性能,提出一种被动式越障的六轮摇臂移动机器人。针对爬台阶问题对机器人的越障性能进行研究,从几何条件分析得到机器人不发生底盘托底现象时结构参数与越障高度之间的关系,并分析机器人的关键越障过程,建立了前轮、中轮、后轮的越障动力学模型,根据动力学模型分析机器人速度、加速度、附着系数以及重心位置等因素对轮毂电机输出转矩的影响。基于样机实验与ADAMS仿真软件验证了机器人的通过能力,并得到了机器人轮毂电机的输出转矩曲线,指导电机选型。研究结果表明,针对爬台阶问题,该机器人具有良好的通过能力,为提高机器人在复杂地形中的越障性能提供了设计参考。

关键词： 机器人竞赛   综合素养   提升策略  

摘要： 随着科技的发展,中小学机器人竞赛越来越普及.文章分析了学生参加机器人竞赛的常见问题和构建学生机器人竞赛综合素养体系的必要性,据此提出学生机器人竞赛综合素养内容:学习与实践、人文与艺术、迭代与创新、沟通与合作、心态与道德、整理与收纳,并提出了相关提升策略,以期更好地实现机器人竞赛的教育价值.

关键词： 体验活动   机器人竞赛   科普活动   科技协会   学生科技活动   以学生为中心   全国青少年   科普志愿者  

摘要： 本期我们给大家带来的社团是歙县长青中学科技协会。歙县长青中学科技协会成立于2001年3月,是歙县首家学生科技活动社团,该社团目前拥有会员300余人,其中有“中国科普志愿者”6名。社团坚持以学生为中心,以“全国科技活动周”“全国科普活动日”“中国青少年科技创新大赛”“全国青少年机器人竞赛”“青少年科学调查体验活动”等为契机,大力弘扬科学精神,传播科学思想,普及科技知识,提倡科学方法,为学校形成“爱科学、讲科学、用科学”的浓厚风气贡献力量。

关键词： 前列腺癌根治术   血管神经束   机器人辅助腹腔镜   腹膜外   尿控   机器人学   单孔   安全可行  

摘要： 【视频简介】研究表明,对于部分特定患者,机器人辅助单孔前列腺癌根治术(single-site robot-assisted radical prostatectomy,ssRARP)安全可行,且在术后康复、尿控与性功能恢复,社会经济学方面存在一定优势。2023年2月,CUA机器人学组在《微创泌尿外科杂志》领衔发表了单孔机器人辅助前列腺癌根治术专家共识,该共识收集了年均完成50例RARP以上的手术专家的89份专家意见,其中83.15%的专家同意对于特定患者,SsRARP可能是相比多孔机器人前列腺癌根治术更理想的术式。

关键词： 四足软体机器人   嵌入式   气压驱动   步态分析  

摘要： 目前软体机器人步态运动大多采用蠕动前进方式,但是蠕动前进的速度有限,在某些需要快速响应的情况下达不到需求。设计了一款四足软体机器人,该机器人的足部采用能够实现双侧弯曲的气动软体执行器,联合舵机辅助驱动,基于嵌入式平台对软体机器人的步态进行控制,实现步态爬行。研究了软体执行器在考虑负载的情况下,驱动气压与执行器弯曲角度的非线性力学模型,通过搭建实验平台,验证所设计的四足软体机器人的运动能力,结果表明,本文设计的四足软体机器人的非线性建模和结构设计是可行的,实验测出四足软体机器人的平均最快速度要快于传统蠕动方式的软体机器人。

关键词： 机器人学   智慧工厂   课程实践  

摘要： 机器人工程专业的设立旨在服务于机器人产业、智能制造等领域。在全球制造业面向“工业互联”与“工业4.0”等理念的推动下,作为机器人工程专业的核心课程之一“机器人学”亟待紧贴实际,从实践环节入手进行教学改革。本文总结笔者学校的“机器人学”课程实践过程中存在的课时不足、动手环节弱、理论知识点覆盖不全面、应用实际结合不充分等突出问题,提出以面向“智慧工厂”为设计理念的课程实践环节改革方案,利用多组桌面六轴机械臂模拟工业现场智能化制造作业流水线,以实际任务为导向,使学生能够自主设计并运用理论知识解决流水线作业中的主要矛盾,实践环节包括组装作业、精加工作业、物流仓储分捡作业等。通过尽可能全面的工业现场模拟,发挥学生的主观能动性,激发学生思考,加强学生对于理论知识的掌握与运用。通过对“智慧工厂”概念的普及,更能丰富实践教学设计方案,探索出“机器人学”实践教学的理论与实际结合的新思路,紧贴新工科人才培养目标,进一步提高教学质量。