关键词： Hybrid spray-painting robot   Dynamic characteristics   Workspace optimization   Control parameter design  

摘要： Due to the complex dynamic characteristics of a hybrid spray-painting robot, the motion accuracy fluctuates in the workspace. In order to reduce the accuracy fluctuation of the hybrid robot, this paper proposes an engineering-oriented motion accuracy assurance method by considering dynamic characteristics, including workspace optimization and control parameters design. First, the dynamic model of the hybrid spray-painting robot is derived based on the virtual work principle, and a dynamic evaluation index is investigated to describe the possible maximum dynamic load. Then, based on the evaluation index, the relative location of the task workspace for painting an aircraft wing in the whole workspace is optimized. Then, a control parameters design approach is presented to ensure that the robot always has desired accuracy in the optimized task workspace. Finally, some experiments are performed, and the results show that the robot has better performance in the optimized task workspace with the designed control parameters, which proves the effectiveness of the proposed method. (C) 2018 Elsevier Ltd. All rights reserved.

摘要： 5月10日—12日,由安徽省科协主办,省青少年科技活动中心承办的第十九届安徽省青少年机器人竞赛在合肥市一中、合肥市四十六中两个赛场同时举办.安徽省科协党组书记、副主席王洵,省科协党组成员、副主席魏军锋参观竞赛活动.

关键词： 机器人教学   机器人竞赛   教学模式   WER  

摘要： 随着我国科技和信息化水平的不断提高,人工智能、虚拟现实、智能机器人等新兴技术的出现,人工智能领域的机器人教育与机器人竞赛已经逐步走入人们的视野,成为培养和提高中学生创新能力的主要手段之一。目前我国许多地区的中小学已经将人工智能和机器人教育引入课堂教学,西部欠发达地区大部分中小学虽然也已经开始了机器人教育的相关推广活动,但由于师资力量、教学资源相对缺乏和薄弱,面向全校开展相关课程还存在困难。因此,在教学资源条件较弱的情况下,如何通过组织建立兴趣小组,机器人社团,让感兴趣的学生参与机器人竞赛等相关活动,使其更好地掌握机器人方面的知识与技能,进而达到以点带面、开拓学生眼界和思维的目的,提升学生创新能力的作用,是当前机器人教育者亟待解决的问题。本文以机器人竞赛为前提,机器人教学方法为落脚点,探究不同情境下对学生的培养模式。主要研究内容如下:(1)通过阅读大量文献资料,针对西部某中学高一年级学生进行了综合素质相关的调查,分析了学生的学习目的、学习风格及综合素质培养方面的欠缺。并通过对相关个别学生的访谈,总结出机器人竞赛对学生的积极影响,目前竞赛培训的现状及存在的问题。(2)针对目前机器人竞赛培训中的不足,提出机器人竞赛培训模式设计的需求,针对应试教育中缺少对学生的创造性培养的问题,构建出机器人竞赛培训模式的具体内容,实施方法及评价体系。(3)针对市面上缺少WER机器人竞赛的培训教材的问题,列出培训手册的大纲及主要内容,以期为机器人教师提供理论参考,为零基础的学生提供指导建议。结合“发射卫星”任务做出具体案例的设计、实践与分析并提出对教师的12条切实可行的建议。

关键词： 水下机器人   动力学方程   多自由度运动   仿真分析  

摘要： 随着对水下机器人研究的逐步深入，其运动能力已由早期单纯的平动逐步强化为有多个自由度的空间运动，对其进行动力学研究是进行其它方面能力研究的基础。为研究多自由度水下机器人的运动，对某型八推进器水下机器人进行了动力学方程建模，得出了其在6个自由度上的运动方程，在此基础上，对其进行了运动仿真及性能分析，得到了该型水下机器人在6个自由度上的运动性能。通过仿真计算的结果，可以直观地了解其运动能力。

关键词： 机器人教育   机器人竞赛   校本课程  

摘要： 随着信息社会的不断发展,国家对于中小学阶段学生信息素养的要求越来越高。近年来,机器人教育快速在世界范围内兴起,很多国家纷纷开展了一系列机器人教育的研究与实践。与此同时,我国机器人教育也顺应时代潮流快速发展。尽管我国目前关于机器人教育方面的研究已相对完善,然而在具体的教学实践中,青少年机器人教育的形式仍然以竞赛模式为主。目前的这种形式难以发挥机器人教育在提高广大中小学生信息素养方面的重要作用。因此,如何以课程的形式开展机器人教育,使学生有机会学习,是我们现在应该研究和实践的关键问题。本论文综述了机器人教育的现状,提出了当前存在的问题,叙述了开展本研究的现实意义。其次梳理了机器人教育相关概念,概述了本研究的理论基础。第三,对课程所需要用到的机器人硬件——“四能科技教育机器人”和编程软件——“四能科技”的相关应用进行了说明。并对采用的机器人竞赛项目——“机器人乡村旅游”项目的场地示意图以及项目规则进行了分析解读。第四,以四川省双流中学协和实验初级中学选修智能机器人的24名学生作为教学对象,设计了课程的教学模式,并进行了为期一学期的教学实践。最后通过问卷调查的方式,对此次智能机器人课程的教学效果和学生满意度进行了调查与分析,并对课程实施效果进行总结。通过分析问卷调查结果,验证基于机器人竞赛项目的校本课程教学可以培学生逻辑思维、动手实践、小组合作等能力。

关键词： 柔性机器人  

ISBN: (纸本)9787563557868

摘要： 本书以柔体机器人为研究对象, 对其动力学特性和相关的主动控制策略展开了深入的分析和研究, 对柔体机器人的相关动力学特性和控制策略进行实验研究, 搭建地面气浮式微重力模拟综合实验平台, 设计并完成柔性关节的位置跟踪与测试、柔性臂的试验模态分析、柔性臂残余振动的主动控制等典型实验。

关键词： Finite state machine   Human-Robot interaction   Particle filter   Context-free grammar   Push-down automata  

摘要： Purpose In this study, human activity with finite and specific ranking is modeled with finite state machine, and an application for human-robot interaction was realized. A robot arm was designed that makes specific movements. The purpose of this paper is to create a language associated to a complex task, which was then used to teach individuals by the robot that knows the language. Design/methodology/approach Although the complex task is known by the robot, it is not known by the human. When the application is started, the robot continuously checks the specific task performed by the human. To carry out the control, the human hand is tracked. For this, the image processing techniques and the particle filter (PF) based on the Bayesian tracking method are used. To determine the complex task performed by the human, the task is divided into a series of sub-tasks. To identify the sequence of the sub-tasks, a push-down automata that uses a context-free grammar language structure is developed. Depending on the correctness of the sequence of the sub-tasks performed by humans, the robot produces different outputs. Findings This application was carried out for 15 individuals. In total, 11 out of the 15 individuals completed the complex task correctly by following the different outputs. Originality/value This type of study is suitable for applications to improve human intelligence and to enable people to learn quickly. Also, the risky tasks of a person working in a production or assembly line can be controlled with such applications by the robots.

关键词： Comparative Media Studies., Graduate Program in Science Writing  

摘要： Gunrock is a chatbot designed in the likeness of an average 29-year-old woman living in Seattle. Fourteen students from the University of California, Davis, spent spring and summer of 2018 designing and testing the bot. At the end of summer, Gunrock placed first in the 2018 Amazon Alexa Prize, a competition that challenges students to build the best "socialbot," a computer program that talks out loud and engages in "fun, high-quality conversations on popular societal topics." Although Gunrock is rudimentary compared to the conversational ability of a real person, she is also cutting-edge and a predecessor of more advanced systems. Gunrock pulls information from many sources, including Reddit and Twitter comments. As chatbots like Gunrock become more prevalent, their designers must make important decision to determine what chatbots say, which in turn has influence on the user.

关键词： 机器人技术  

ISBN: (纸本)9787561267196

摘要： 动力学分析是设计并联机器人尺寸的基础。同时基于模型控制方法的应用也需要建立并联机器人的动力学反解模型。本书共分八章, 内容包括: 绪论 ; 运动学分析基础 ; 对非冗余并联机器人奇异性分析和检测的一种工程方法等。

关键词： 6-6型绳牵引并联机器人   工作空间   静刚度   结构优化   滑轮摩擦   动力学仿真  

摘要： 绳牵引并联机器人是近年来最为活跃的机器人研究领域之一。由于传统的刚性连杆被柔性的绳索所取代,使其具有广阔的应用前景和重要的开发价值。考虑到自由度要求和减小干涉等方面,本文以一种6-6型(6绳牵引的6自由度)绳牵引并联机器人为研究对象,完成的主要工作和取得的研究成果如下所示:基于矢量理论对绳牵引并联机器人的运动学位置逆解、速度逆解和加速度逆解进行分析,得到了相应的运动学方程。在规划末端执行器运行圆形轨迹下,进行运动学仿真,得到了绳长、绳长速度、绳长加速度随时间的变化情况,验证了运动学方程的有效性。通过矢量封闭原理分析了绳牵引并联机器人工作空间的存在条件,基于静力平衡方程得到了机器人的力雅各比矩阵。定义两个设计变量,针对末端执行器的不同姿态,分析了6-6型绳牵引并联机器人尺寸与结构的改变对其工作空间体积和形状的影响规律,为机器人的设计提供了系统性的参考依据。利用线矢量和微分变换公式推导出绳牵引并联机器人完整的刚度模型,并通过定义刚度的全域均值和全域波动性来衡量整个工作空间中的刚度性能。利用所建立的刚度模型研究了机器人尺寸与机构的改变对刚度的全域均值和全域波动性的影响规律,并以此为优化目标,使用理想点法进行优化,得到了最优的结构参数。针对所得到的最优构型,分析了各个方向刚度在其工作空间中的分布规律。使用牛顿-欧拉法推导出6-6型绳牵引并联机器人的动力学方程,基于库伦摩擦模型和Dahl摩擦模型建立了两种绳索与滑轮之间摩擦的数学模型,从而得到绳牵引并联机器人在考虑绳索与滑轮摩擦情况下的动力学方程。针对库伦摩擦模型和Dahl摩擦模型,分析了各个参数对绳索拉力和库伦摩擦力的影响规律。将两种摩擦模型进行对比仿真,证明了Dahl摩擦模型在末端执行器处于低速状态或者速度方向发生改变时,Dahl摩擦力和绳索拉力可以进行平滑的过渡,相对于库伦摩擦而言可以更好的描述摩擦力的实际变化情况。