关键词： 清扫机器人   线性二次型调节器   机理建模   零部件损坏   协同运动   力和运动   弹性形变   光伏技术  

摘要： 随着光伏技术发展,光伏电站规模的扩大,不少光伏电站开始利用清扫机器人取代工人来进行光伏面板的清扫,挂板式光伏清扫机器人结构简单,工作效率高,可适用于绝大多数场合,是现在较为常见的一类光清扫机器人,但挂板式光伏清扫机器人运行过程中容易会出现上下驱动无法保持同步导致机器人发生偏摆,严重情况下机器人与光伏板间的相会作用力可能会造成零部件损坏甚至机器人从光伏板上掉落,存在较大安全隐患。为了解决这个问题,采用机理建模的方式对挂板式光伏清扫机器人进行研究。基于对上端悬挂装置的弹性形变分析,给出机器人平移和旋转运动的完整描述,并建立了挂板式光伏清洁机器人动力学模型。通过研究机器人与光伏板间力和运动关系,提出了一种基于线性二次型调节器(LQR)的控制方案,以保证机器人的上下端协同运动,抑制偏摆问题,避免机器人卡死的情况发生。仿真结果表明,设计的线性二次型调节器能够快速纠正挂板式光伏清扫机器人的偏摆,具有良好的稳定性,保证机器人平稳运行,为挂板式光伏清扫机器人的控制系统设计提供了理论基础。

关键词： 双足竞赛机器人   步态规划   机器人接力赛  

摘要： 为实现双足竞赛机器人在竞赛过程中快速、稳定的步态,文章对NAO机器人起步、步中和止步各个阶段的步态进行规划,拟合机器人腿部12个关节曲线,最后在Choregraphe软件上进行仿真,得到最适应机器人接力赛的步态规划,并验证了这种步态规划的可行性。

关键词： 移动机器人   动力学方程   Udwadia-Kalaba方程   约束违约   Baumgarte稳定方法  

摘要： 约束违约是创建多体系统动力学方程的常见问题。Baumgarte稳定方法是处理约束违约问题的经典方法,但选择合适的Baumgarte参数并不容易。这里基于经典的四阶Runge-Kutta法,通过系统的稳定性分析方法探讨了稳定参数的选择问题,缩小了参数的选择范围。对基于Udwadia-Kalaba方程创建的移动机器人解析动力学模型的仿真结果表明:基于稳定区域参数的修正动力学方程的约束误差明显优于未做修正和基于非稳定区域参数的修正动力学方程的约束误差。因此,证明了所提方法的有效性。

关键词： 技能竞赛   一体化教学   工业机器人  

摘要： 职业教育担负着培养高素质高技能劳动者的重要任务,技能竞赛特别是世界技能竞赛越来越受各技工类院校重视和推崇,不仅是衡量一所学校的开展一体化的教学成果,更是职业教育交流的重要平台和载体。开展工学一体化工作是实现技工院校人才培养模式变革、提升技能人才培养质量的重要突破口,并将带动形成技工院校改革创新的新局面。本文以工业机器人应用与维护专业为例,通过对工业机器人应用与维护专业特点的分析和工业机器人技能竞赛的要点研究,根据教学对象的实际情况,在推行一体化教学大背景下结合教学实践,形成赛教融合的一体化教学模式,并取得阶段性的成果,为实践岗课赛证融合的教学模式,实施理实一体化教学改革提供可借鉴的经验。

关键词： 四足攀爬机器人   SolidWorks   MATLAB Robotics   动力学分析  

摘要： 为了增强高空电网维修作业的安全性与稳定性,设计出一种以猩猩为原型适用于电网攀爬的仿生四足机器人,通过SolidWorks进行三维建模。基于自主设计的新型仿生脊椎、夹持力更大的机械爪以及关节式减速机,使得这种四足攀爬机器人具备一定的伸缩躯干功能,提高了机器人在桁架中的避障能力及高空攀爬的运动能力。利用MATLAB Robotics工具箱研究四足机器人机械臂的运动特性,通过拉格朗日方程对运动的机械臂建立计算难度较低且物理意义明确的动力学方程。对工作的机械臂进行运动学和动力学仿真分析,得到机械臂各关节角度、加速度、角加速度和力矩曲线随时间的变化的过程,且各项数据收敛在正常范围内,满足机器人在高空桁架中行走的安全性与稳定性,验证了方案的可行性。

关键词： 机器人   竞赛素养   提升策略  

摘要： 随着科技的发展,中小学机器人竞赛越来越普及.文章分析了学生参加机器人竞赛的常见问题和构建学生机器人竞赛素养体系的必要性,据此提出学生机器人竞赛素养内容:学习与实践、人文与艺术、迭代与创新、沟通与合作、心态与道德、整理与收纳,并提出了相关提升策略,以期更好地实现机器人竞赛的教育价值.

摘要： Robot Learning is one of the most important areas in robotics and its relevance has only increased in more recent years. The Robot Operating System (ROS) has been one of the most used archi- tectures as it allows to either program and control physical robots or to create and run equivalent simulations. Using ROS is not a simple task and is especially complicated for new developers. In addition to the high entry level, the first version of ROS (ROS 1) is reaching its end-of-life and a lot of users are yet to make the transition to the new version (ROS 2). When combined with Robotics, Machine Learning (ML) originates the field of Robot Learning with Reinforcement Learning (RL) being the most popular strategy used to train robots to perform tasks. Although RL is presented in a lot of teaching scenarios, it is rarely taught in conjunction with robotics. Applying RL to Robotics is not necessarily an intuitive process and there is value in learning the two topics together. All these factors result in a large demand for tools to aid users when trying to have all these technologies working concurrently. This dissertation aims to develop a learning kit that can be used to teach Robot Learning in different educational scenarios and for students with different levels of education and expertise in topics related to Robotics. As physical robots are usually too expensive to be used for educational purposes, the kit created works entirely in simulated scenarios and only uses open-source free software. All examples provided use Flatland, a lightweight two-dimensional simulator, and are compatible with ROS 2. The kit also contains several tutorials that start by introducing the user to the simulation environment and teaching basic robot controls. From that, they move to more complex concepts, such as using RL to train the robot to perform more complex tasks. The kit will have a large relevance in this field since it teaches the user how to apply RL in Robotic applications while also

关键词： 地质雷达(GPR)   地下管道检测机器人   动力学   仿真分析  

摘要： 地下管道地质雷达检测机器人有效解决了地下管道管内外病害综合检测问题,而机器人的动力学分析是实现机械结构优化和性能改善的基础。对600 mm地下排水管道地质雷达检测机器人开展Adams下的动力学仿真和仿真结果的实测试验验证,分析机器人工作在管道内壁有障碍物时,滚轮、扭簧、摇杆转轴和防护罩等关键部件的受力情况。结果表明:底部探测器关键部件的全程受力大小和过障碍物时的受力振幅均高于顶部探测器;底部探测器滚轮受力差异较大,偏上滚轮在未遇障碍物时不起作用,承载力集中在下侧滚轮;机器人受500 N水平牵引力作用,遇障物瞬间关键部件的受力呈3~60倍激增,防护罩承载达1700 N冲击力。分析结果为地下管道地质雷达检测机器人优化设计,尤其是不同位置探测器的关键部件设计、选材和加工提供了依据。

关键词： 机器人学  

ISBN: (纸本)9787302635888

摘要： 本书比较系统地论述机器人学的基本原理及其应用, 介绍国内外机器人学研究和应用的最新进展。全书共6章, 主要内容包括工业机器人的产生与发展、机器人学的位姿几何基础、机器人位姿方程、机器人运动学基础、机器人静力和动力分析、机器人轨迹规划等。

关键词： 串联机器人   参数辨识   候鸟优化算法  

摘要： 针对六自由度串联机器人的参数辨识,提出了一种基于加权最小二乘和候鸟优化算法(WLS-MBO)的动力学参数辨识方法。首先基于串联机器人动力学原理,得到考虑了库伦粘滞摩擦参数的线性化动力学方程。采用五阶傅里叶级数作为辨识激励轨迹,通过机器人控制器驱动关节对激励轨迹进行跟踪,采集机器人运动过程中的关节位置和力矩数据,并通过加权最小二乘法(WLS)得到动力学参数的初始解。利用候鸟优化算法(MBO)对WLS的结果进行二次寻优,以提高动力学参数的辨识精度。实验结果表明:所提辨识方法具有较好的辨识效果,能够进一步提高辨识精度;MBO算法具有更优的全局搜索能力。