关键词： 机器人学   科幻小说   科普   人工智能   高水   教育教学   高新技术   智能控制  

摘要： 2018年3月,蔡自兴教授与夫人翁环合著完成长篇机器人学小说《探秘机器人王国》(约20万字),该书是一部以机器人学、人工智能知识和机器人技术为中心内容的科普与科幻小说,书中通过形象与连续的故事和插图,介绍机器人的发展历史、基本结构与分类,在工矿业与农林业、空间与海洋探索、国防与安保、医疗卫生、家庭服务、文化娱乐、教育教学等方面的应用,以及智能化工厂、未来宇宙开发与星际航行和发展方向等。此外,本书也展望了其他一些新技术或潜在高新技术的未来应用。我国著名机器人技术专家蔡鹤皋院士特为此书撰写书评,在该书的前言中,作者对本刊同仁给予的支持与帮助亦表示感谢。蔡自兴,中南大学教授,国际导航与运动控制科学院院士、纽约科学院院士、美国电气与电子工程师学会院士(IEEE Fellow),是我国智能控制、人工智能、机器人学诸多学科的学术带头人之一,被誉为"中国智能控制的奠基者"和"中国人工智能教学第一人"。

关键词： 下肢外骨骼康复机器人   动力学   ADAMS仿真  

摘要： 下肢外骨骼康复机器人动力学模型的准确建立,是实现机器人精确控制的前提条件。文中将下肢外骨骼机器人简化为7杆模型,并将下肢运动周期划分为单腿支撑和双腿支撑两个阶段,采用拉格朗日方法建立外骨骼康复机器人系统的整体动力学模型。通过人体下肢运动的实时动作捕捉及其运动轨迹的数据分析,得到人体正常行走时的关节运动规律,推导出各个关节所需的驱动力矩。利用SolidWorks建立机器人三维简化模型并导入ADAMS软件进行动力学仿真,验证了理论推导的准确性,为机器人电机的选型和控制系统的设计提供了理论依据。

关键词： 虚拟实验室   机器人学   坐标变换   Qt   Ogre3D  

摘要： 为满足机器人学学习过程中的实验需求,描述了一个基于Qt和Ogre3D机器人学坐标变换虚拟实验室的设计和使用。本虚拟实验室针对机器人学的坐标变换,在虚拟环境中通过实验来表明欧拉角、RPY角、转轴/角度、单位四元数和齐次变换矩阵的关系,并且使用虚拟手段阐述了DH矩阵的空间意义,通过数值计算和虚拟显示详细地解释这些概念的意义。其描述了这些虚拟实验的使用方法。为了判断此虚拟实验室的有效性,设计了一个教学实验,实验的结果表明虚拟实验可使教学过程更加合理,证明虚拟实验室在未来机器人学教学中将会扮演重要的角色。

关键词： 滑动   轨迹跟踪   动力学模型   机器人  

摘要： 针对三轮全向移动机器人在运动过程中产生的滑动现象,提出一种基于滑动动力学模型的轨迹跟踪控制方法。在三轮全向移动机器人运动学以及动力学建模的基础上,通过分析轮毂滚动方向和滚子滚动方向上的车轮接触摩擦力,提出了一种滑动动力学模型,并将该模型引入三轮全向移动机器人闭环运动控制系统,以提高其轨迹跟踪控制精度。在Matlab/Simulink平台上进行轨迹跟踪控制仿真。结果表明,基于滑动动力学模型的三轮全向移动机器人运动控制系统具有较好的稳定性和准确性。

关键词： 机器人竞赛   果园喷药   自动寻迹   定位系统   喷药系统   设计  

摘要： 依据果园喷药机器人的竞赛要求,以STC15F2K60S2单片机为控制核心,设计了竞赛机器人的机械系统和基本控制电路,包括机器人底盘系统、喷药模块、主控模块和以L298N为核心的驱动模块。然后,以步进电机控制器、丝杆滑台、循迹模块、光电开关和平面定位系统搭建了果园喷药机器人控制系统,并设计了控制算法,实现了果园喷药机器人的竞赛功能。

关键词： 科技成果转化   机器人   大连市   学院   哈尔滨工业大学   发展中国家   科技服务   经济开发区  

摘要： 4月19日，发展中国家工程技术院院士赵姝颖教授聘任暨哈工大科技机器人学院成立仪式举行。哈工大机器人集团国际学院常务副院长王贺年表示，哈尔滨工业大学（分数线，专业设置）和大连科技学院两家“中国新工科”联盟中的东北高校合作，对于落实教育部的产教融合、协同育人、科技成果转化和服务社会将起到重要的作用。哈尔滨工业大学愿与大连市和旅顺经济开发区一起为实现产业升级和科技服务升级做出不懈的努力。

关键词： 人工智能   机器人学   程序控制   内部存储器   人的行为   工作流程   技术人员   第一代  

摘要： 机器人学 机器人是一种能模拟人的行为的机械,对它的研究经历了三代的发展过程：第一代（程序控制）机器人：这种机器人一般是按以下二种方式“学会”工作的;一种是由设计师预先按工作流程编写好程序存贮在机器人的内部存储器,在程序控制下工作.

关键词： Industrial robots   Motion control devices   Manufacturing process automation   Decision making   Design for reuse (Electronics)   Installation of equipment  

摘要： The article presents 10 questions to consider by organizations before deciding to install robotics or motion control devices to their business operations. Topics include the need to determine if a box-like or cylinder-like robots can fit the work area, the compliance of robotics or motion control devices to multiple projects with different mechanical requirements, and the reuse and repurpose of the equipment.

关键词： Autonomous system   calibration   collision avoidance   computed tomography (CT)   flexible automation   helical scanning   motion control   nondestructive testing (NDT)   path planning   precision movement   radiation damage   radiography   software communication  

摘要： Los Alamos National Laboratory and the University of Texas at Austin recently implemented a robotically controlled nondestructive testing (NDT) system for X-ray and neutron imaging. This system is intended to address the need for accurate measurements for a variety of parts and, be able to track measurement geometry at every imaging location, and is designed for high-throughput applications. This system was deployed in a beam port at a nuclear research reactor and in an operational inspection X-ray bay. The nuclear research reactor system consisted of a precision industrial seven-axis robot, 1.1-MW TRIGA research reactor, and a scintillator-mirror-camera-based imaging system. The X-ray bay system incorporated the same robot, a 225-keV microfocus X-ray source, and a custom flat panel digital detector. The robotic positioning arm is programmable and allows imaging in multiple configurations, including planar, cylindrical, as well as other user defined geometries that provide enhanced engineering evaluation capability. The imaging acquisition device is coupled with the robot for automated image acquisition. The robot can achieve target positional repeatability within 17 mu m in the 3-D space. Flexible automation with nondestructive imaging saves costs, reduces dosage, adds imaging techniques, and achieves better quality results in less time. Specifics regarding the robotic system and imaging acquisition and evaluation processes are presented. This paper reviews the comprehensive testing and system evaluation to affirm the feasibility of robotic NDT, presents the system configuration, and reviews results for both X-ray and neutron radiography imaging applications. Note to Practitioners-While looking for ways to improve throughput and increase efficiency in nondestructive imaging applications, the NonDestructive Testing and Evaluation Group at the Los Alamos National Laboratory decided to take a look at automation opportunities. Digital radiography and computed tomograph

关键词： Backstepping control   rehabilitation robots   time-delay control   time-delay error (TDR)  

摘要： In this paper, we present a backstepping approach integrated with time-delay estimation to provide an accurate estimation of unknown dynamics and to compensate for external bounded disturbances. The control was implemented to perform passive rehabilitation movements with a 7-DOF exoskeleton robot named ETS-Motion Assistive Robotic-Exoskeleton for Superior Extremity. The unknown dynamics and external bounded disturbances can affect the robotic system in the form of input saturation, time-delay errors, friction forces, backlash, and different upper-limb's mass of each subject. The output of the time-delay estimator is coupled directly to the control input of the proposed adaptive tracking control through a feed-forward loop. In this case, the control system ensures a highly accurate tracking of the desired trajectory, while being robust to the uncertainties and unforeseen external forces, and flexible with variation of parameters. Due to the proposed strategy, the designed control approach does not require accurate knowledge of the dynamic parameters of the exoskeleton robot to achieve the desired performance. The stability of the exoskeleton robot and the convergence of its state errors are established and proved based on Lyapunov-Krasovskii functional theory. Experimental results and a comparative study are presented to validate the advantages of the proposed strategy.