关键词： 创新创业能力   机器人竞赛   人才培养   教学模式改革  

摘要： 针对目前大学生创新创业能力总体偏低,无法结合专业知识提升自身创新创业能力的问题,云南大学信息学院在新工科建设背景下,以本科生课程“机器人学导论”为例,探索并实践了“项目—竞赛—实践”三位一体的创新创业能力培养新机制。云南大学信息学院以产学研用为目标,在教学过程中引入全国大学生机器人大赛内容,加强了学科融合;引入贴合实际工程应用的实践操作及实验室软硬件设施,激发了学生的创新意识。通过分析课程改革实施以来取得的成效,充分说明了信息学院改革模式的有效性,在培养具备深厚理论知识、高水平技术技能和创新创业意识的复合型人才中发挥了重要作用,也为相关课程的改革提供了新的思路。

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： 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。

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： 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： 混合动力机器人   动力学模型   并联机构的优化设计   机器人性能  

摘要： 针对加工用混合动力机器人结构,提出混合机器人动力学模型和优化设计方法。建立混合机器人的动力学模型,综合考虑了机器人工作空间/机器体积比、横向刚度和低阶模态3个性能指标,分析设计变量对性能指标的影响。在此基础上制定机器人内部并联机构的设计问题和综合设计策略,对机器人的结构进行优化。通过搭建多自由度混合机器人加工实验平台,结果表明所设计的混合机器人在较大的工作空间内具有良好的静态和动态特性,验证了所提模型的合理性。

关键词： 机器人   动力学   碰撞   检测   控制   研究  

摘要： 基于动力学对机器人碰撞检测控制进行研究。在研究中,利用机器人控制器实时特性和软件平台,在机器人运动空间轨迹中获得机器人关节实时位置、速度、加速度、力矩数据,完成机器人静态参数与动态参数辩识,得到精确的机器人系统数学模型。在此基础上,设定位置、速度、加速度,根据当前值和机械常数来计算理论力矩输出,与实际力矩进行比较,利用阈值和速度变化关系,应用于机器人碰撞检测。通过机器人碰撞检测控制研究,可以减少碰撞损失。

关键词： 参数辨识   加权最小二乘法   摩擦模型   遗传算法   粒子群算法  

摘要： 基于动力学模型的控制是改善机器人运动控制性能的有效方法,为了得到精确的动力学模型,需获得准确的机器人动力学参数,采用加权最小二乘法与遗传粒子群混合算法结合的辨识算法获得准确的动力学参数。关节摩擦影响动力学模型精度,传统库伦粘滞摩擦模型精度不高,引入一种新的连续摩擦模型,采用牛顿-欧拉法建立机器人动力学模型,采集机器人在激励轨迹运动下的数据,先采用加权最小二乘法辨识得到初始解,在初始解的基础上设定解的边界,分别采用遗传算法、粒子群算法、遗传粒子群混合算法辨识动力学参数,并于已有方法进行对比,结果表明遗传粒子群混合算法辨识动力学参数精度更高。最后,选取验证轨迹验证动力学参数的精度,结果表明辨识得到的动力学参数能够建立精确动力学模型。

关键词： 机器人学   碳纤维材料   残障人士   假肢   设计研发   体育运动   古埃及   肢体功能  

摘要： 除了设计研发辅助人类的机器人,机器人学也可以为那些失去胳膊、腿以及身体其他部分的人或动物造出非常逼真、可以模拟肢体功能的机械假肢。假肢早在古埃及或者更早的时期就已出现,人们会用木头、皮革等材料制作为人体提供支撑和保持平衡的假肢。到了20世纪60年代,人们开始研究如何利用假肢改善残障人士的生活。比如,在假肢中使用重量较轻的碳纤维材料,这样一来,即便是肢体残缺的人也可以参加各项体育运动。