关键词： 课程思政   新工科   机器人学导论  

摘要： 针对新工科专业人才培养和思政教育的需求,对机器人工程专业的基础课程机器人学导论(双语)进行课程思政教学探索与研究。分析课程的性质与特点,阐述课程思政的意义。通过融合设计教学目标与思政内容,优化教学内容,丰富教学手段对课程思政进行研究探索。针对课程思政实施过程中出现的问题进行深度剖析,并给出相应的解决方案。通过课程思政教学探索与研究,切实提高教师的思政水平和思政育人的效果,为培养满足新时代要求的创新型高层次人才打下坚实的基础。

关键词： 零力控制   动力学模型   动态摩擦模型   并联机器人   拖动示教  

摘要： 针对6-RUS并联机器人的拖动示教零力控制问题,提出基于广义坐标形式动力学模型的解决方法。首先,引入动态摩擦模型,建立广义坐标形式的动力学模型;利用全局区域法获取电机在工作空间某位置的实际输出转矩,并采用Savitzky-Golay(SG)算法平滑噪声,分析机构自身噪声对转矩数据的影响。然后,结合6-RUS并联机器人动力学方程构建电机的期望输出转矩,补偿电机的期望转矩与实际转矩之间的误差,实时跟踪电机转矩实现零力控制。最后,在6-RUS并联机器人平台上进行实验。结果表明,在不同负载情况下,电机的预测与实际输出转矩之间误差均在8.25%以下;在完成相同示教过程中,本文方法所需的末端力矩仅为2.2 N·m,而基于重力矩与摩擦力矩补偿的零力控制方法为3.4 N·m,验证了本文零力控制法的有效性。与传统零力控制方法相比,该方法简化了动力学建模步骤,提高了构建期望电机转矩的效率,解决了机器人静止、启动、运动反向阶段期望电机转矩预测不精确的问题,同时实时补偿了转矩误差,使得机器人获得更好的拖动效果。

关键词： 串联机器人   关节模型   参数辨识   谐波减速器   最小二乘法  

摘要： 针对串联机器人,提出了一种改进的机器人关节模型,并采用该模型开展了机器人动力学建模与辨识工作。建立了机器人动力学模型,对机器人关节结构进行分析,改进了关节模型,并通过谐波减速器的输入力矩近似估计其摩擦力矩。选取傅里叶级数为激励轨迹并优化其参数,通过控制关节按照所得轨迹运动,采集并处理相关数据,并基于加权最小二乘法分别辨识机器人关节模型参数与连杆动力学参数。通过关节预测力矩对所得参数进行验证,结果表明,基于改进关节模型的机器人动力学模型精度得到明显提升。

关键词： 配电网机器人   协调控制   动力学模型   内力动态分配  

摘要： 针对配电网人工检修作业风险高、效率低的特点,提出一种新型配电网检修作业机器人的结构模型。在该机器人结构基础上,建立工作机器人与工作物体之间闭合链的关节动力学模型,分别得到不同工作模式下的系统动力学方程;设计机器人的力-位置混合协调控制系统,提出闭环内力的动态分配方法,并通过仿真实验和现场运行验证了力-位置混合协调控制可以有效降低机器人操作过程中的闭环内力,表明该机器人能有效实现机器人的剥线、修线、连线等配电检修功能。

关键词： 机器人竞赛   指数榜单   新工科培养  

摘要： 大学生机器人竞赛是高校与社会共同探索高素质创新型机器人人才培养模式的有效途径,在借鉴吸收国外先进科学技术,促进国内机器人产业技术发展、有效提升大学生综合素质能力等方面发挥了重要作用。本文通过研究机器人竞赛指数分布情况与大学生综合创新素质培养之间的内在规律,阐述了机器人竞赛在推动电子信息、计算机网络、机械设计及自动化控制等领域的交叉融合与实际应用方面的巨大作用,有力促进了在校师生“赛中学、学中赛”的协同创新发展目标。

关键词： 分会秘书长   中华医学会   中国医师协会   泌尿外科主任   泌尿外科学   博士研究生导师   机器人学   副总干事  

摘要： 韩邦旻,医学博士、主任医师、教授、博士研究生导师,上海交通大学医学院附属第一人民医院泌尿外科主任。中华医学会泌尿外科学分会委员兼机器人学组副组长、CACA-GU委员、中国医师协会男科医师分会常委兼副总干事、中国医学装备协会泌尿外科分会秘书长、中华医学会男科分会前列腺疾病学组副组长、上海市医学会男科学分会副主任委员、世界华人医师协会男科分会副会长。

关键词： 新工科   线上教学   混合式教学   机器人学  

摘要： 新工科背景下对高等教育教学的改革势在必行,尽管目前“互联网+”线上教学在一定程度上能够满足日常教学任务和目标培养的需求,但其授课效果差、课程活跃度低且缺少师生间的互动交流,严重影响教学质量和培养效果。本文以机械电子工程专业学生为例,综合分析目前线上线下教学模式的优势和不足,提出了一种基于目标导向的线上线下混合式教学方法,有效融合线上教学和线下专题训练的优势,培养学生自主学习和解决实际工程问题的能力,进一步推动我国高等教育教学模式的改革和发展。

关键词： 线上教学系统   机器人学基础   教学改革  

摘要： 机器人学基础课程作为机器人工程专业学生的入门必修科目,在带领学生了解和认识机器人领域基本概念原理和基本分析方法方面具有重要作用。机器人学基础课程利用线上教学平台进行教学解决了传统教学受时间、空间限制的问题,提高学生的自主学习能力和创新能力,取得了良好的教学效果。

关键词： 空间机器人   机器人学习   微低重力环境模拟   硬件在环仿真  

摘要： 针对空间航天器失重服役环境下样本数据少、实验测试难等问题,构建了一个面向空间航天器的机器人学习算法研究的高保真仿真平台.该平台依照机器人学习领域标准的数据交互模式,支持直接调用各类主流机器人学习算法库,以及按照Gym交互模式开发的控制/学习算法;利用微重力模拟系统的实验数据,采用数据驱动的方式构建航天器动力学模型,用于仿真平台中的状态更新;以航天器位置姿态稳定任务为例,在所构建的仿真平台中完成了主流强化学习算法Soft Actor-Critic的训练和测试,验证了所构建的仿真平台用于机器人学习算法研究的可行性.

关键词： 模块化磨削机器人   双工位   D-H方法   正逆运动学   轨迹规划   动力学  

摘要： 基于机器人运动学和动力学的相关知识,设计了一种双工位的模块化磨削机器人系统。首先构建系统机器人实体模型,根据D-H方法创建机器人关节连杆坐标系,并求解机器人的正逆运动学结果。然后,通过求解结果和轨迹规划设计,对机器人进行运动学仿真模拟,以获得每个关节的运动关系曲线。随后对机器人模型进行动力学仿真模拟,得到每个关节的力矩曲线。模拟结果显示:机器人每个关节的运动和力矩连续,双工位模块化磨削机器人系统在工作时能够保持较高的精度,并且仿真值的相对误差在5%以内,表明模拟结果具有较高的可靠性,文中研究为磨削机器人系统设计提供一定的指导。