关键词： 机器人   关节柔性   动力学   钻削力   仿真  

摘要： 工业机器人大多是由一系列连杆通过关节串联在一起的结构,因此刚性不足。进行制孔时,机器人容易受到切削力的作用产生振颤,影响到制孔精度。为进行机器人制孔过程动力学仿真,考虑机器人关节的柔性,将其简化成有刚度、阻尼的线性扭转弹簧,建立机器人动力学模型;采用数学分析和经验结合的方法,建立标准麻花钻的钻削力预测模型。以钻削力为末端外载荷,将两种模型联合,进行Simulink仿真。仅考虑制孔系统末端在钻头进给方向的动态变化,其导致进给量、钻削力的动态变化,这些将对机器人系统以及制孔质量产生影响。在某一位姿进行仿真,不同的钻削速度将会产生不同形式的关节变形以及钻削力变化,进而推测制孔系统振动效应,对提高机器人系统稳定性,提高制孔质量和精度有一定指导意义。

关键词： 助行训练   骨盆平面机构   凯恩方法   动力学  

摘要： 为了辅助偏瘫病人完成行走训练,提出了一种助行训练机器人骨盆位姿控制机构,根据该机构的原理和组成,利用凯恩方法建立了骨盆平面机构的动力学方程,并根据骨盆位姿的运动规律进行了运动学仿真计算,得到了机构运动杆件的位移、速度和加速度曲线。通过解算动力学方程得到了驱动力曲线。计算结果表明:该骨盆位姿控制机构能够实现人体骨盆的位姿控制,通过控制x、z方向的移动机构和骨盆平面机构两个杆的伸缩,可以实现人行走训练时骨盆四个自由度的运动。

关键词： 行为动力学   操作机器人   轴孔装配   吸引子   排斥子   位姿调整  

摘要： 将移动机器人行为动力学理论扩展到操作机器人三维空间,并应用到机器人轴孔装配中。把轴孔装配过程分为趋向装配目标阶段和装配阶段。在趋向装配目标阶段,分别建立趋向装配目标点和避障的行为动力学模型,并将两种行为耦合构成机器人整体的竞争动力学模型;在装配阶段,建立末端执行器姿态调整动力学模型,并推导了侧向误差计算公式;在整个装配过程,利用宏/微平台和视觉/力觉伺服,对轴进行位姿调整,使其满足装配条件。仿真和试验结果表明:在行为动力学方程的控制下,末端执行器在避开障碍物的同时,安全有效地到达装配目标点,顺利完成轴孔装配,证明方法的有效性。

关键词： 四足机器人   对角小跑步态   非连续约束   质心运动定理   动力学  

摘要： 将四足机器人对角小跑步态周期分为摆动相和支撑相,采用D-H坐标法进行四足机器人运动学建模分析,提出基于质心运动定理分析腿机构处于支撑相的足端非连续约束力,通过力雅可比矩阵建立足端约束力与关节广义驱动力的映射关系。考虑足端与环境间的非连续约束,建立了具有变拓扑机构、非连续约束等特征的四足机器人非线性动力学模型,并通过虚拟样机仿真验证了动力学理论分析的正确性,为提高四足机器人非结构环境的机动性和动态稳定性研究提供了参考。

关键词： 机器人   动力学   多运动模式   仿真  

摘要： 针对多运动模式机器人单个可变形腿动力学问题进行系统研究,利用Kane动力学分析方法,建立了机器人单个可变形腿的逆动力学模型;借助Maple软件进行仿真,结果表明所建模型的正确性和有效性,可用于单个可变形腿运动控制器的设计;分析了关节转动速度和转动加速度对驱动力矩产生的影响,并分析了各关节驱动力矩中惯性力矩、向心力矩、哥氏力矩及重力矩所占的比例,分析结果有助于进一步规划机构的运动,优化机构设计和选择适当功率的电机。

关键词： 實作競賽   機電整合課程   實作技能   機器人競賽  

摘要： 本文目的主要阐述参与机器人实作竞赛所获得的教学启发，而以宜兰大学生物机电工程学系的改制校史，对应於实作竞赛与机电整合课程进路的变革历程，提出一套具体可行的教学训练方法，以激发学生的学习动机并启发及培养学生的创思性实作技能。本文以第十五届全国大专院校创思设计制作竞赛为例，说明师生团队在准备过程中互动式教与学所获得经验技术及方法，而这样教学方式是以「学」与「术」教育方式整合科学知能与工程实作技能。经过十年教学历程实证，我们确信实作技能与学理教育之间是可以共同互补并进。

关键词： ROBOTICS   AWARDS   PLAQUES, plaquettes -- Design & construction  

摘要： A personal narrative is presented which explores the author's experience of coaching his students to design and build a robotics trophy using a light-emitting diode (LED) electronics for the post-season robotics tournament at the Dalton School in New York City.

关键词： 机器人教学   区域发展   教育实践   比赛开始   信息技术   应用领域   保俶塔   机器人竞赛   教学实践探索   中所  

摘要： 从机器人的发明来说,最初它仅仅是作为科学研究和社会生产的工具。然而,因为机器人技术综合了物理、工程学以及信息技术等多学科知识,其设计及实践过程中所需知识和技术具有综合性、广泛性的特点,所以它具备很好的教育价值。机器人教育的兴起也正是对其应用领域的再扩大和再发展。

关键词： 机器人动力学   柔性并联平台   动力刚化   屈曲行为  

摘要： 在考虑轴向力影响下,对刚柔耦合3-PRR平面柔性并联平台进行了动力学建模,分析了柔性并联平台的动力刚化问题和屈曲行为。柔性并联平台由动平台、静平台和三根对称的柔性梁组成,运用拉格朗日法和假设模态法对系统进行了刚柔耦合动力学建模,并建立了柔性梁振动频率和轴向力之间的函数关系。Matlab仿真结果表明:柔性梁受到的轴向力和动平台的速度及位形相关,当柔性梁受轴向拉力时,出现动力刚化现象,固有频率增加;当柔性梁受轴向压力时,出现动力柔化现象,固有频率减小;当轴向压力增加达到极限值时,柔性梁会发生屈曲行为。模态试验和不同速度下的轨迹控制实验验证了所建动力学模型和理论分析的正确性。

关键词： 外骨骼机器人   步态分析   动力学仿真  

摘要： 阐述了正常人体的行走步态及稳定性.构建了人体七杆模型,对其进行了动力学分析.介绍了人体特性参数.利用Solidworks软件建立了下肢外骨骼机器人的三维装配体模型,并导入ADAMS软件中进行仿真研究.通过仿真结果,不仅验证了理论分析的正确性,也得到了各个关节的力矩变化规律及大小.同时,为其控制系统设计和电机选型提供了重要的理论依据.