关键词： 胶囊机器人   动力学模型   ADAMS仿真   拉格朗日法   运动特征曲线  

摘要： 为实现消化道类疾病检查中胶囊机器人的转动、前进等复合运动的驱动,课题组提出一种驱动食道诊疗胶囊的设计方案,用于控制食道诊疗胶囊在食道内的运动和定位。首先,利用UG软件建立驱动机器人三维数字化模型;其次,利用拉格朗日法建立驱动机器人的动力学模型;将三维模型导入ADAMS软件,根据设计要求添加运动约束;最后,通过ADAMS软件完成动力学建模与仿真分析,获得驱动机器人各关节的运动特征曲线,利用ADAMS仿真分析,验证了所设计的驱动机器人具有较好的动力学特性。建立的动力学方程为后续食道诊疗胶囊的驱动控制和多物理场仿真提供了参考依据。

关键词： 机器人学   教学内容   教学方法   教学改革  

摘要： 机器人学课程是机器人工程专业本科生的必修课,对于培养学生了解和初步掌握机器人分析方法和设计方法具有重要作用。针对机器人学授课内容较为传统、教学模式灵活性不足等问题,在教学内容和教学方法及评价方法方面提出了对应的改进思路和措施,激发学生的学习主动性和创新思维,取得了良好的教学效果。

关键词： 手臂   康复机器人   运动学   动力学  

摘要： 针对上肢康复训练需求,设计一种采用二连杆串联结构的2自由度手臂康复机器人。基于D-H法对机器人的正、逆运动学进行理论分析,采用Matlab/Simulink和SimMechanics工具箱分别搭建机器人的正逆运动学理论模型与机构模型进行仿真对比,分析结果验证了机器人运动学建模的正确性。结合人体工程学相关标准和手臂关节运动范围要求,建立机器人与手臂机构的联合仿真模型,确定机器人的工作空间;并完成机器人进行画圆训练的轨迹规划,为机器人运动控制奠定了基础。基于联立约束法建立机器人的动力学模型,确定了机器人各关节驱动力矩大小,为驱动电机选取和控制器参数选择提供了依据。

关键词： 救援机器人   救援   人工智能   机器人学   多机协同救援  

摘要： 介绍了当前国内外搜索救援机器人、运载救援机器人以及多任务救援机器人的研究现状和技术特点,对救援机器人的移动方式、步态控制和导航算法3种关键技术进行了阐述并分析了其优缺点。展望了救援机器人在智能化、软硬件冗余化及多机协同救援3个方面的发展方向,指出了救援机器人的通过能力、感知能力、通信能力以及续航能力还需要进一步完善。

关键词： 轮腿机器人   球面并联机构   动力学模型   自由度   螺旋理论  

摘要： 为适应现代工程领域对移动机器人的新要求,拓展移动机器人的作业场合,该文提出了一种轮-腿复合式移动机器人球面并联腿机构。首先,基于球面并联腿机构的闭环约束方程和旋转变换矩阵构建了其位置逆解数学模型;接着,采用代数消元法推导出了球面并联腿机构的位置正解的解析解;然后,运用影响系数法推导出了球面并联腿机构的速度和加速度影响系数矩阵;在此基础上,运用拉格朗日方法建立了球面并联腿机构的动力学模型。运用数值仿真对运动学和动力学模型进行了验证,仿真得到了给定位姿数据与计算位姿数据之间的最大误差为0.012 7 rad,误差不超过实际值的2.43%,发现了球面并联腿机构驱动力的理论曲线和虚拟样机仿真曲线吻合,两者之间的误差稳定在0~1 N的合理范围内,验证了运动学和动力学模型的正确性。研究结果为轮-腿复合式移动机器人的步态规划和运动控制提供了理论参考。

关键词： 机器人   柔体动力学   刚度系数辨识   柔性位置   前馈补偿  

摘要： 为解决机器人由于结构复杂、关节耦合以及控制的非线性时变等因素给其带来的动态响应迟滞,以及关节的柔性因素引起的机械谐振的问题,改进了刚体前馈力矩补偿方法,提出了基于柔体动力学模型的柔性力矩前馈补偿控制。该方法通过建立机器人柔性关节的动力学模型,辨识得到柔性关节的扭转刚度参数以及最小惯性参数,获取更为准确的柔性因素下的预设轨迹的位置、速度、加速度信息,从而计算出柔性关节下所需的力矩值;将计算值作为前馈量,以周期为T的形式发送到伺服驱动器的底层,实时刷新驱动器,采用补偿的形式与电流环输出量进行叠加,从而实现机器人的柔性控制,使得机器人末端振动加速度幅值下降60%,提高了定位精度。实验验证了柔体动力学模型的机器人柔性力矩前馈控制的工程应用价值。

关键词： 小学机器人教育   机器人竞赛   合作意识   竞争意识  

摘要： 随着科技的不断发展和创新,人工智能时代悄然来临,机器人被应用到各行各业。机器人教育能够给小学教育带来新活力,推动小学信息技术教育的发展。机器人教育能弥补传统教学中的不足,为小学生能力、素质培养提供更高的教育平台。

关键词： 机器视觉   颜色追踪   Pixycam   Arduino  

摘要： 在喷药机器人比赛中,视觉识别成为机器人完成任务不可缺少的重要功能。为了实现机器人自主识别和喷药,文章采用了Pixycam视觉模块,以SPI方式与Arduino控制器相连接,设计了可靠的运动系统和喷药系统。通过Pixy自带的CCC算法来实现对目标的识别、接近和喷药。

关键词： 六轮六驱   多自由度   动力学模型   路面时域信号   车路耦合  

摘要： 为了准确地描述采用6个轮边电机独立驱动的双减震轮式机器人的响应特性以及轮胎的动载荷,通过构造适合不同等级路面的6×6轮整车13自由度垂向动力学模型进行仿真.该模型包含了双边6个车轮垂向位移,车身质心垂向位移,车身四角垂向位移,车身俯仰运动以及车身侧倾运动,并且将左右轮在行驶过程中的相干性以及行驶过程中左右轮地面信号输入的不同的情况考虑在内;同时利用三角级数法构造并验证了仿真所需的各级路面时域信号,可以模拟在任何等级路面下的运动情况;建立了利用MATLAB/Simulink平台求解该动力学模型以获得响应特性及轮胎动载荷的研究方法.结果表明,在F级路面下的整车13自由度垂向动力学模型的可行性以及准确性.可见,该动力学模型可为以后6×6双减震轮式机器人相关参数(例如悬架优化,有限元分析,轻量化设计)的优化提供参考.

关键词： 机器人学院   智能制造   人才培养  

摘要： 本文在对“中国制造2025”分析的基础上,以机器人产业发展趋势和需求为背景,为满足智能制造领域对高级应用型人才的需求,从构建开发式人才培养模式、课程体系构建和师资队伍建设等方面展开论述,指出了应用型本科高校如何适应需求建立机器人学院的实施路径。