关键词： Ag nanowire percolation networks   anisotropic actuators   anisotropic thermal expansion   color-changing actuators   low-temperature actuators   soft robots  

摘要： To add more functionalities and overcome the limitation in conventional soft robots, highly anisotropic soft actuators with color shifting function during actuation is demonstrated for the first time. The electrothermally operating soft actuators with installed transparent metal nanowire percolation network heater allow easy programming of their actuation direction and instantaneous visualization of temperature changes through color change. Due to the unique direction dependent coefficient of thermal expansion mismatch, the suggested actuator demonstrates a highly anisotropic and reversible behavior with very large bending curvature (2.5 cm(-1)) at considerably low temperature (approximate to 40 degrees C) compared to the previously reported electrothermal soft actuators. The mild operating heat condition required for the maximum curvature enables the superior long-term stability during more than 10 000 operating cycles. Also, the optical transparency of the polymer bilayer and metal nanowire percolation network heater allow the incorporation of the thermochromic pigments to fabricate color-shifting actuators. As a proof-of-concept, various color-shifting biomimetic soft robots such as color-shifting blooming flower, fluttering butterfly, and color-shifting twining tendril are demonstrated. The developed color-shifting anisotropic soft actuator is expected to open new application fields and functionalities overcoming the limitation of current soft robots.

关键词： 机器人   机器智能   机器人教育   创客教育   教育机器人   人工智能   教学设计   机器人竞赛  

摘要： 2018年3月1日发布的《美国机器智能国家战略》中提到,机器智能可以融入课堂教学,为学生提供个性化的学习体验,并提升教师的教学效率与学生的学习体验。随着教育机器人的出现、创客教育的发展和STEAM教育的需求,机器人教育逐渐步入大众的视野。机器人教育的应用包括教育机器人产品、机器人教材、机器人竞赛与机器人教学活动,而相关机器人教育的学术研究主要集中在目的、技术与方法三个层面。实施从深度学习、研究体验、生涯指导三个维度设计的教学实践活动结果表明,机器人教育可以帮助学生学习多学科知识,培养学生的问题解决能力。未来的机器人教育将朝学科融合的方向发展,需将研究重点放在推进机器人教育评价研究与机器人教育师资培养以及加强"产政学"合作上。

关键词： 机器人竞赛   中国科协   青少年   创新   工程   学校   海南   中小学生  

摘要： 近日，由中国科协主办的第十八届中国青少年机器人竞赛暨2018世界青少年机器人邀请赛在贵州大学隆重开幕。本届竞赛，全国各地共有4500多所中小学的9000多支队伍、23000多名中小学生参加省级竞赛。

关键词： 技能竞赛   工业机器人   课程体系建设  

摘要： 通过对工业机器人专业典型的职业技能竞赛分析,解读对行业对高职人才的技能期望,从而为高职工业机器人专业课程体系建设提供思路。专业课程体系建设具体从课程体系建设、校本教材建设、实训基地建设、教师团队建设四大方面进行展开。

关键词： 机器人   钢丝绳传动   轴套力   adams建模   动力学仿真  

摘要： 钢丝绳因具有质量轻、强度高、传动平稳等特点被广泛应用于机器人传动系统中.为提高机器人传动精度,对机器人中的钢丝绳传动进行了分析研究.针对目前已有建模方法的缺点,提出一种改进型的轴套力建模方法,该方法基于adams软件,对单层缠绕和多层缠绕两种传动缠绕方式进行了建模与仿真,分别得到传动效率为94%和98%,由此得到了较好的缠绕方式,并确定多层缠绕方式的最佳传动速度范围为5 r/s和40 r/s,同时传动过程中的具体数据为控制策略及控制方法提供了可靠依据.

关键词： 医用机器人   机器人技术   临床医学   手术治疗   计算机科学   生物力学   机器人学   临床研究  

摘要： 医用机器人技术是集医学、生物力学、机械学、材料学、计算机科学以及机器人学等多学科为一体的新型交叉技术,能够从视觉、触觉和听觉方面为医生决策和操作提供充分的支持,扩展医生的操作技能,提高疾病的诊断与治疗质量。医用机器人技术的应用使临床医学进入了一个全新的时代,大量的临床研究已证实其在诊断、手术治疗、术后康复及家庭护理等领域具有巨大的优势与先进性。

关键词： 凿岩机器人   钻臂   动力学参数   理论辨识法   分步辨识  

摘要： 凿岩机器人钻臂具有多冗余自由度耦合关节,且结构尺寸庞大,难以准确获取其动力学参数。为此,提出一种分步理论辨识法辨识钻臂动力学参数。推导出钻臂的牛顿-欧拉方程,并建立其动力学模型,采用5阶傅立叶级数规划钻臂各关节运动的激励轨迹,将钻臂3维Pro/E模型导入ADAMS中,根据各关节在激励轨迹下的驱动力（或力矩）,从推进器关节开始沿机身方向进行递推,对各关节的动力学参数进行分步辨识。仿真结果表明,分步理论辨识法具有较高的辨识精度,提高了钻臂末端（钎头）定位控制的精度和稳定性。

关键词： 机器人   竞赛   科学技术协会   青少年   教育部  

摘要： 有这样—项竞赛，虽然兴起的时间很短，但却吸引了众多青少年的参与，而且越来越多的学校也开始成立社团，各省、市教育部门、各地科学技术协会等也大力支持其发展，使更多的人接触这项竞赛。说到这儿，想必你能猜到是什么竞赛了吧？不错，就是机器人竞赛!

关键词： 柔性并联机器人   ANSYS仿真分析   假设模态法   耦合动力学模型   模态特性  

摘要： 为了有效抑制柔性平面3-RRR并联机器人柔性杆件的弹性变形,针对现有动力学模型复杂,不易求解,控制器设计困难等问题。考虑刚柔耦合效应及两端集中转动惯量对柔性中间连杆的作用,确定柔性中间连杆的边界条件为两端铰支并计算其振型函数。考虑柔性中间连杆的主要振动模态及系统惯性力和耦合力的影响,在保证精度的基础上建立系统简单实用的动力学模型。将所建动力学模型分析结果与有限元分析软件(ANSYS)及模态试验结果对比,结果表明,所建立动力学模型能够有效反映柔性平面3-RRR并联机器人的主要振动模态,并能充分反映惯性力和耦合力对柔性中间连杆动力学模型及模态特性的影响,同时此模型由于动态参数较少,方便依托动力学模型为基础的控制方案实施。