关键词： 教学竞赛   中小学   湖南省   机器人   成功   省教育学会   天心区   长沙市  

摘要： 本刊讯2016年11月23-25日，湖南省首届中小学机器人教学竞赛在长沙市天心区青园小学圆满落幕。本次大赛由湖南省教育学会主办，长沙市天心区青园小学协办。

关键词： 混沌神经动力学   机器人手臂   病态问题   神经编码  

摘要： 把高维的混沌神经动力学行为应用到多但有限自由度的机器人以实现适应性控制是一个困难的问题;借鉴大量神经元控制少数肌肉的生物事实,一种简单的神经编码方法被用来使高维的神经网络模式转化成了低维的运动参数;虽然只在神经网络中嵌入了3种简单的姿势动作,但是在混沌神经动力学行为出现时,机器人手臂呈现出复杂的组合运动;利用这一点,提出了一个简单的控制算法用来解决病态问题(不一定有解或者确定的解无法保证的问题);实装实验进一步表明,尽管只有粗略甚至不确定的光源信息,利用提出的控制算法,机器人手臂可以成功的寻找到光源。

关键词： 工程师   学会   电子   电气   人工智能   机器人学   智能控制   中南大学  

摘要： 近日．中南大学蔡自兴教授当选电气和电子工程师学会会士。蔡自兴是我国人工智能、智能控制和智能机器人学科领域的开拓者和带头人，湖南省自兴人工智能研究院首席科学家。他数十载如一日地耕耘在智能科学技术基础研究、科技开发和教学的第一线，建立了我国人工智能、智能控制、机器人学三学科交叉融合的理论体系。

摘要： 2017年'和教育杯'湖北省中小学电脑制作活动暨NOC活动机器人竞赛于5月20-21日在孝感举行,来自全省10多个市州的800多名选手、300余名指导教师参加了竞赛活动.省教育厅巡视员严学军出席开幕式并讲话,孝感市人民政府副市长张志敏、湖北工程学院院长潘慧明、湖北工程学院副校长鲁旭东、中国移动通信集团湖北有限公司副总经理刘焱宇、孝感市教育局局长季云堂等领导出席了开幕式,省教育信息化发展中心主任、省电教馆馆长邹德智主持了开幕式.

关键词： 机器人   魏德米勒  

摘要： 2017年10月,中国首家机器人学院——佛山机器人学院正式落地中国,作为德国汉诺威机器人学院唯一海外授权的机构,它将是"中国制造2025"对接"德国工业4.0"的示范平台。魏德米勒作为佛山机器人学院的第一批合作伙伴,与其形成了战略联盟,借助这个全新的平台,为机器人行业的客户展示全套应用解决方案,将魏德米勒的优质的产品和服务推向周边区域进而辐射全中国,助力客户和行业实现进一步的产业升级。亚洲区执行副总裁赵鸿钧先生,工业以太网和SAI产

关键词： 机器人学   人机交互   仿人智能   机器人控制  

摘要： 人-机器人交互(Human-Robot Interaction,HRI)是指人与机器人之间通过某种特定的传感器和接口,在一定的交互技术支撑下实现相互理解的信息通信。HRI的研究目的是使机器人与人类和谐共处、自然高效地完成用户交待的任务并为用户提供及时有效的反馈。HRI技术的发展不仅有益于提高人类的工作效率,而且有助于满足人类的生活需求。目前HRI技术已经成为机器人应用领域的一个重要研究热点。随着人机交互应用领域的不断扩展,人机交互面临的环境越来越复杂,用户对人机交互自然性、直观性的需求越来越高。这些不同的应用场景,难以用统一的数学模型进行概括,采用固定模型的传统交互方式很难兼顾人机交互系统的性能和用户的需求。因此,在人机交互的关键技术中融入仿人智能的方法,是克服人机交互技术目前瓶颈的一个重要途径。本论文主要研究基于仿人智能的人机交互技术。本论文的主要贡献和创新点概括如下:1)建立了仿人智能人机交互系统的仿人行为模型。肌肉训练行为模型(Muscle Training Behavior Model,MTBM)应用于人机交互系统中用户手势操作指令的优化。预接触环境检测行为模型(Pre-touching Surrounding Detecting Behavior Model,PTSDBM)应用于人机交互过程中机器人预接触信息的实时检测。双手协作行为模型(Dual Hands Cooperation Behavior Model,DHCBM)应用于人机交互系统中的多机器人协作控制。2)提出了基于MTBM的用户手势操作指令优化方法。一方面提出了双重有向聚类算法(Double Directed Clustering Algorithm,DDCA)对用户手势操作数据进行训练,生成用户手势操作的核心意图,避免用户非意图手势操作对机器人运动控制的干扰,从而减少机器人的冗余运动。一方面提出了记忆-响应算法(Memory-Responding Algorithm,MRA),构建机器人期望运动和任务需求的映射,实现用户对人机交互经验可重用性的需求。3)设计了基于PTSDBM的人机交互预接触信息检测方法。针对多机器人人机交互系统,对机器人相对感知传感器是否存在感知信息遮挡的情况分别进行了研究。首先构建了人机交互机器人预接触工作域,然后采用构建机器人末端包围虚拟边框的方法实现人机交互无遮挡时预接触信息的检测。采用创建机器人和感知传感器工作空间映射的方法,对被遮挡机器人信息进行计算,为精简平台下人机交互系统的研究提供了一种机器人信息遮挡问题的解决方法。4)提出了基于DHCBM的人机交互多机械臂协作控制方法。该方法包括集中主从意图控制和多机械臂闭环约束控制。集中主从意图控制是指用户手势操作对操作物体的期望运动进行直接控制,形式上赋予操作物体虚拟的自我驱动能力。多机械臂闭环约束控制是指依据操作物体的期望运动和操作物体当前运动状态的反馈规划机器人的运动控制指令。行为结果就是在机器人与操作物体构成的闭环约束链下,机器人的运动变化量带动了操作物体的运动。所提出的方法有助于解决多机械臂协作系统中机械臂运动学不一致的问题,实现降低人机交互多机械臂协作系统中的运动误差累积的目的。5)设计了仿人智能人机交互方法的验证实验。在上述理论研究基础上,分别对基于MTBM的用户手势操作指令优化、基于PTSDBM的机器人预接触信息检测以及基于DHCBM的人机交互多机器人协作进行了实验测试和分析。实验结果表明:所设计的仿人智能人机交互方法减少了用户非意图操作对机器人冗余运动的影响,降低了系统的运动误差累积,从而提高了人机交互系统的性能,同时增强了用户的操作自然性和直观性。为智能人机交互的深入研究奠定了坚实的基础。

关键词： 机器人竞赛   创新   培养  

摘要： 随着我国经济社会的飞速发展,各领域的改革的步伐已经走向了纵深。在教育领域,培养全面综合素质的人才已经成了新时期教育改革的目标。要实现这一目标就要转变过去的保守的教育理念,积极通过各种更灵活多样的模式提高学生的创新能力,学生的创新能力得到提高,就会将所学的课本知识灵活运用到实际生活中,达到学以致用的目的。为培养学生的创新能力就要充分利用新时期信息技术条件的巨大优势,机器人竞赛这一信息技术条件的新的模式对于培养学生的创新能力就是一个很有效果的尝试。

关键词： 走钢丝机器人   动力学模型   运动控制器   运动仿真  

摘要： 走钢丝运动充分体现了人类在自身平衡控制方面的能力。为了阐明人类在走钢丝时的运动规律,开拓新的研究平台,科学家们尝试着在机械结构和控制方法上实现机器人在钢丝绳上的稳定行走。首先,本论文通过对已有的走钢丝机器人动力学模型进行控制算法的研究,设计了四款控制器。分别利用中心流形定理来镇定走钢丝机器人系统的零动态,设计了基于指数趋近律的滑模控制器;利用霍尔维茨稳定性,设计了基于等速趋近律的滑模控制器;通过对走钢丝机器人系统状态因子逐个考虑、逐级控制,设计了串级滑模控制器;通过建立走钢丝机器人的T-S模糊模型,设计了基于并行分布补偿方法(PDC)的模糊控制器。针对四种控制器分别进行了 MATLAB/Simulink仿真,仿真结果验证了控制器的有效性。其次,本论文为走钢丝机器人设计了新的平衡机构,从控制方式和机构体积方面优化了原有的控制结构。我们根据新的机械结构利用拉格朗日方程建立了新的动力学模型,并为新的动力学模型设计了基于T-S模糊的模糊控制器,同时进行了 MATLAB/Simulink仿真。最后,本论文完成了机械加工和器件选型,搭建了新的实物样机,为实物样机试验奠定了基础。走钢丝机器人是一类典型的非线性、强耦合、欠驱动时变系统,其动态稳定静态不稳定特性具有非常高的研究价值。该类机器人的研究和发展为控制科学领域和机器人学领域带来了新的挑战和机遇,具有十分重要的意义。本论文通过对已有的成果进行深入研究,进而提出新的结构及控制方法,丰富了走钢丝机器人领域的内涵。

关键词： 机器人学   智能服务机器人   联合研究   国际科技合作   科学技术合作   “十三五”规划   中国科学院沈阳自动化研究所   可再生能源   再生能源   应用中心   ABB  

摘要： 近日,由中国科学院沈阳自动化研究所申报的"先进机器人学与机构学国际联合研究中心"被批准为国家国际科技合作基地(国家级国际联合研究中心类)。中心的成立有利于提升我国在智能服务机器人领域的理论研究及工程应用水平,促进我国机器人学科技人才引进和国际化培养,为开展中英在机器人前沿技术领域

关键词： 双半球形胶囊机器人   空间万向旋转磁场   多模态转换   拉格朗日动力学   李雅普诺夫稳定性  

摘要： 口服胶囊机器人的主动控制不仅解决了临床介入治疗过程中存在视觉盲区的问题,而且可以通过外界磁场对胶囊机器人的运动进行准确控制,实现人体胃肠道等非结构宽裕环境内安全、可靠的检测,具有广泛的临床应用价值,也是当今国际微小型机器人的研究热点。本文的主要研究内容是在所设计的双半球机器人的基础上,通过仿真和试验的方式对胶囊机器人诊断过程中的动态特性进行分析和研究。在总结现有胶囊机器人结构特征和课题组研究基础之上,提出了一种双半球型机器人结构方案,该结构主要由两个可以相互转动的半球组成。通过双半球机器人内嵌永磁体与空间万向旋转磁场的相互耦合,实现了机器人在主动模态下的滚动行走和被动模态下的悬停调姿。为了更加准确探究这种纯磁矩作用下机器人模态工作原理,将机器人的工作模态分为三部分,主动模态,被动模态和伪被动模态,且通过磁场方向的改变实现了模态间的相互转换。无论机器人处于何种工作模态,机器人主动半球总是相对轴线自转,这是一种动力学问题。为了分析各模态动力学特性,首先通过引入固定坐标系、平移坐标系、赖柴坐标描述机器人的空间位置和姿态,基于欧拉坐标变换、陀螺力学、理论力学、拉格朗日方程,推导机器人主被动模态及延伸伪被动模态的动力学方程。由于双半球形机器人系统是一种欠驱动,时变,高度非线性,强耦合系统,动力学求解复杂,本文主要通过Matlab/Simulink模块对各个模态下的动力学方程进行仿真计算。最后,结合离体猪大肠实验验证了结构可行性及多模型理论推导的正确性。通过分析机器人轴线姿态角的时间响应曲线,证明了机器人在被动模态下轴线具有较强的抗干扰能力,机器人轴线的稳定关于磁场强度和磁场旋转角速度存在一定的稳定区间。且机器人具有一定的自站立特性,即在一定的磁场方向作用下,机器人无论初始处于伪被动模态或者被动模态,机器人的主动半球总是能够处于上方,这也保证了机器人轴线方向的唯一性,实现了机器人姿态的唯一性控制,为机器人在盲区内的诊断做铺垫。