关键词： 机器人学   交通场景   智能测试   概念车   无人驾驶  

摘要： 哈工大研制磁性微游动机器人近日,哈尔滨工业大学谢晖教授团队在期刊《科学·机器人学》(Science Robotics)发表了一篇题为《可重构磁性微机器人群:多模态转换、定向移动与集群作业》(Reconfigurable magnetic microrobot swarm:Multimode transformation, locomotion, and manipulation)的论文。该成果有望为癌症治疗中高效靶向给药和早期诊断体内成像提供有效解决方案。自然界中存在着丰富多样的生物自组织系统,这些系

关键词： Robotics   Risk management   Technology adoption   Mining   Mining accidents & safety   Packaging   Metals  

摘要： [...]encouraging robotic integration will allow the continued diversification of our workforce, opening up the field to a broader range of people with different skill sets. 2. Choose a vendor with sector expertise Many of the robotic vendors that serve traditional markets like automotive or packaging aren’t well-suited to handle the new environments and unpredictable conditions we so often deal with in mining and metals. Mining operators should be looking for a vendor with specific sector expertise, process knowledge, and risk management capabilities.

关键词： 六自由度机器人   运动学   动力学  

摘要： 智能时代的发展,使人类社会已经悄然向着‘工业4.0’加速迈进;制造业作为社会发展的支柱产业之一,已经在发展速度上领先于其他行业。现阶段越来越多的自动化生产线应用于各种产品的生产加工过程中,使得产品的生产周期大大缩短,同一批次生产的产品数量大大增加。作为自动化生产线代替人工劳动力的工业机器人也被应用的越来越多,它不仅将人工劳动力从大量重复性工作和恶劣的劳动环境中解放出来,而且完成了许多人工劳动力不能完成的工作。工业机器人在制造业中的作用已经越来越突出。工业机器人在各种加工任务中都已经有了广泛的应用。在前述背景下,本文对六自由度机器人的应用进行了研究,旨在为现有的机器人制造提供一种高效,低成本的解决方案。针对航天飞行器中一些小批量复杂构建的快速制造需求,实现“设计-材料-制造”的创新制造模式。具体研究包括以下几个方面:调研并提出了一种双末端机器人加工执行器的机器人加工平台方案,完成加工平台硬件的选型,并完成了该平台的搭建;对平台所使用的六自由度机器人KR30进行了静力学分析,机器人奇异位姿的分析,利用牛顿-欧拉法求解机器人动力学方程,并基于ADAMS对机器人进行了动力学仿真;在机器人仿真器中完成机器人的运动仿真建模与碰撞检测;完成了仿真软件中的对加工加工轨迹的齐次变换,对机器人仿真器的脚本进行开发,在机器人仿真器中添加了离线编程的功能,可以将已规划好的机器人加工路径进行处理,生成机器人控制语句文件;在搭建好的机器人加工平台上完成了增材加工,并以加工工件为毛坯成功进行了铣削实验,通过增减材实验验证了本加工平台的可行性。

关键词： 六自由度串联机器人   解析法   Pieper准则   辅助标记法  

摘要： 工业机器人凭借其特有的良性结构和柔性控制方式,具有传统机械无可比拟的优势,被广泛应用于各行各业。随着机器人相关技术和应用领域的不断发展,串联机器人构型已经不再拘泥于满足Pieper准则存在的条件,优傲机器人公司开发的UR10机器人和上海交通大学的“神刀华佗”手术机器人这类不满足Pieper准则的串联机器人也相继问世。虽然这种不满足Pieper准则的串联机器人在设计方式上很好的避免了因传统内嵌式设计引发的机器人末端姿态调整范围被严重限制的问题,但也使得它的运动学和动力学算法求解变得异常的困难。因为上述类型的串联机器人是无法通过常规的求解方法求解出其精确的解析解。针对这一问题,本文提出了一种以原有不满足Pieper准则串联机器人转换成满足Pieper准则的串联机器人为原则,用辅助标记法作为辅助方式的解析法求解方法。该方法在一定程度上克服了六自由度串联机器人无法通过常规解析法进行运动学求解的问题。在对其冗余解进行选择时,采用工作区域划分的方法,不仅大大减少机器人运动学原有的计算量,提高其整体运算速度。同时,为了机器人能够走出可靠、连续而且准确的运动轨迹,对该类机器人的退化问题也进行了相应的分析。接着,对机器人的速度分析、静力学分析和动力学进行了相关分析。速度分析、静力学分析和动力学分析为各关节驱动力或驱动力矩和机器人各关节运动参数搭建了一个良好的沟通桥梁,不仅为机器人的运动和控制提供参考的依据,也为分析系统的动态性能提供了有效的数据支撑。然后,依据之前求解出的运动学方程与动力学方程,对机器人在运行过程中可能遇到的碰撞问题进行相应分类处理和分析。机器人碰撞问题进行相应分类处理和分析不仅有利于提高机器人在整个运动过程中安全性和稳定性,确保其能走出连续、均匀的运动轨迹,还为之后的机器人整体控制和机器人机构优化设计提供了可靠的理论依据。随后,通过Matlab软件对前文中对求解出的运动学方程与动力学方程进行相关仿真验证。对于运动学方程,以两次正逆运动学求解各关节对应角度值比较和误差结果的重合程度作为逆运动学方法合理性的凭证;对于动力学方程,采用求解出的运动学给定每个关节恒定的力矩,再通过传感器测出每个关节的角速度和角加速度,带入到所求的动力学方程中,求出力矩的大小的方式,以检验方程的正确性。最后,基于ThreeJS技术设计了一款不满足Pieper准则六自由度串联机器人的仿真控制软件。首先介绍了通过ThreeJS技术为机器人进行技术建模的基本原理;然后基于Typescript编程,将Eletron与ThreeJS技术相结合设计了一类不满足Pieper准则六自由度串联机器人的三维仿真控制软件,实现了该类机器人的运动仿真和动画实时控制;最后对该软件的运行性能进行了简单分析。

关键词： 高中   机器人竞赛校本课程   开发实践  

摘要： 高中机器人竞赛校本课程是一门以实验操作为主体的学科,是学校科技教育的主体和核心.如何改革和创新机器人竞赛校本课程教学策略来提升高中机器人竞赛校本课程质量是每一个科学教师应该认真思考的问题.总的来说,改革和创新后的机器人竞赛校本课程教学策略不仅能激发学生对科学课堂的兴趣,同时也可以在更大程度上展现科学的魅力,这是新时代下机器人竞赛校本课程教学改革的主要方向.

关键词： MINE   robotics   Intelligent transportation systems   Intelligent Tutoring Systems  

摘要： Presents information on the Center for Robotics at MINES ParisTech event.

关键词： 协作机器人   激励轨迹   参数识别   碰撞保护  

摘要： 当前全球工业自动化势不可挡,工人的劳动成本日益增长,产品质量的要求却越来越高,因此必然要发展工业机器人。相比于笨重、危险的传统工业机器人,协作机器人以其精确的重复性能、与人合作的协调性正在克服传统挑战。本文以东控协作机器人作为研究对象,对其动力学参数进行了识别,并基于力矩控制实现了机器人的碰撞保护。机器人动力学模型由机器人惯性参数、质心参数、质量参数以及摩擦力参数构建。这些参数在机器人实际运行过程中容易发生变化,必须构建精确的机器人动力学模型,并对构建的模型线性化,才能实现机器人动力学参数识别。本文首先使用牛顿欧拉法建立了机器人动力学模型,并对机器人动力学模型进行了线性化,通过参数重组消去了模型中对机器人系统影响较小的参数,同时也消去了相应的运算,确立了机器人动力学最小参数集。其次设计了用于数据采集的最优激励轨迹。普通的机器人运动轨迹数据用于识别,识别的动力学参数具有偶然性,导致识别的动力学参数不准确。因此需要设计一条最优激励轨迹用于采集数据。最后选取适当的识别准则。已经确立了机器人动力学最小参数集,将机器人动力学参数识别问题转化为求解线性方程组的问题。实验中选取递推最小二乘法作为识别准则,求解了动力学线性方程组,识别了机器人动力学参数。本文针对六自由度协作机器人使用D-H参数法建立了坐标系,为机器人动力学方程提供了D-H参数,进而使用Python软件相关的函数模块建立了机器人动力学模型并进行线性化,确立了机器人最小参数集和相应的回归矩阵。使用matlab软件设计了用于采集数据的激励轨迹,利用递推最小二乘法识别了机器人动力学参数,对于改善机器人的动态特性具有重要意义,并基于动力学模型实现了碰撞保护。

关键词： 工业机器人   旋量理论   轨迹规划   动力学建模   NPD-TSMC  

摘要： 工业机器人已广泛的应用于工业生产过程中,为此如何进一步的提高工业机器人的工作质量已成为我们不懈的研究方向。机器人是一个复杂的、多输入多输出的、非线性的多耦合系统。要提高工业机器人的工作质量,就必须为机器人开发先进的控制系统。本论文旨在建立一套完整的实用的先进的串联多自由度机器人的控制系统,为此针对串联多自由度机器人的控制系统的各个部分,我们不仅应用了该领域的最新研究成果,同时也提出了先进的控制策略。在建立多自由度机器人运动学方面,采用了基于旋量理论的旋量法来建立运动学模型。从整体上来描述刚体的运动,进而提供完整而明显的几何描述,避免了应用D-H参数法中由于局部坐标系描述所带来的奇异性;同时,利用旋量指数积进行逆运动学求解可以更好地确定产生多解的条件以及多解的个数,明确其几何意义,进而避开抽象的数学符号,大大简化了机构的分析以及求解过程。在机器人动力学建模方面,充分的利用了旋量法建立机器人运动学模型的优势,将旋量理论应用到拉格朗日法中进行多自由度机器人动力学的建模。其相对于常用的利用D-H参数来进行拉格朗日动力学建模具有操作简单,意义明确、直观的特点。在机器人轨迹规划方面,采用了基于齐次坐标矩阵的轨迹规划方法。将机器人在笛卡尔空间的运动分解为平移运动和旋转运动,通过对其中的平移运动和旋转运动的求解来设计机器人笛卡尔空间的轨迹方程。该方法克服了工业机器人原有轨迹规划方法中由于机器人的奇异性和欧拉角算法所引起的缺点;同时,具有概念直观、规划路径准确、可操作性强等特点。在机器人控制方面,基于已有的控制方法提出了一种新的复合控制方法—非线性PD-Terminal滑模控制(NPD-TSMC)。将非线性PD-Terminal滑模控制与前面建立的机器人系统的各个部分组成串联多自由度机器人控制系统,并与目前存在的PD-SMC、NPD-SMC和PD-TSMC控制方法组成的机器人控制系统进行了仿真实验的比较,通过仿真实验证明了所提的NPD-TSMC控制方法相对于存在的PD-SMC、NPD-SMC和PD-TSMC控制方法具有更好的轨迹跟踪性能。最后,针对提出的NPD-TSMC控制方法,利用建立的机器人控制系统对其控制参数运用控制变量法进行了相关的分析研究。

关键词： 机械行业   股份有限公司   华中数控   智能制造   工业机器人   职业技能竞赛   校企联合  

摘要： 2018年12月1日,由机械工业职业技能鉴定指导中心主办,武汉华中数控股份有限公司、辽宁东升智能产业发展有限公司承办的'华中数控杯'全国机械行业第二届工业机器人职业技能竞赛在沈阳隆重开幕。选拔优秀人才提高职业素养辽宁东升智能产业发展有限公司总经理高晓光主持了此次开幕式,中共沈阳市于洪区委副书记、于洪区人民政府区长王庆海,机械工业职业技能鉴定中心主任史仲光,武汉华中数控股份有限公司副总裁熊清平分别致欢迎辞。熊总在致辞中提到'为贯彻落实

关键词： 学习活动   空中机器人  

摘要： 2019年6月16日,北京市海淀青少年活动中心师生及家长来到了全国学校体育联盟机器人工作委员会进行参观学习。在校工委老师的带领下,大家体验了一场生动有趣的机器人展示和学习活动:插件机器人、陆地机器人、空中机器人、轮式足球机器人、人形机器人……让孩子们看得眼花缭乱,大开眼界。