关键词： 长沙市   创客教育   文老师   机器人   南苏丹   课堂教学竞赛  

摘要： 在新一轮的教育改革中,课程内容的设置更加注重学生核心素养的发展,更加注重动手、合作、创新能力的培养。为进一步提高小学信息教师机器人、创客教育课堂教学能力,提升学生创客作品制作水平,推进机器人、创客教育的广泛开展,6月7日至8日,由长沙市教育科学研究院、长沙市教育学会小学信息技术专业委员会主办,育英西垅小学承办的"2018年长沙市小学机器人、创客教育课堂教学竟赛暨学生创客作品比赛"在

关键词： 机器人学   ji qi ren xue  

ISBN: (数字)9787111577881 ISBN: (纸本)9787111577881

摘要： 本书由澳大利亚墨尔本皇家理工大学的***所著，是原书的第2版。全书分为运动学、动力学和控制技术3个部分，共15章，主要内容包括：概述、旋转运动学、定向运动学、运动运动学、正向运动学、逆向运动学、角速度、速度运动学、运动学中的数值法、加速度运动学、运动动力学、机器人动力学、路径规划、时间优控制、控制技术。本书可作为机械电子工程、电气工程、电子工程、自动控制等专业的高年级本科生、工程硕士生或博士生以及理工科大学教师的教学参考书，也可供从事机器人和自动化设备或生产线等应用开发工作的研发人员或相关工程技术人员学习和参考。

关键词： 机器人  

摘要： 日前,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省贵阳市贵州大学花溪西校区落下帷幕。广西代表团的18支队伍,共53名学生及18名教练员经过3天的激烈角逐,取得了3金5银9铜的好成绩。除了积极准备参与各项竞技赛事活动外,选手们还参与了竞赛期间举行的"友谊之夜"、科学表演秀、科普讲座等丰富的交流体验活动。参赛的选手纷纷表示这次比赛机会

关键词： 动力学模型   动力学参数辨识   改进模拟退火   优化遗传算法  

摘要： 为了满足机器人的工作速度和精度的要求,基于机器人动力学模型的控制方法被广泛采用,如何采用动力学参数辨识的方式优化机器人动力学模型是机器人动力学研究的热点问题。在动力学参数辨识算法方面,相比于最小二乘法、最大似然法、神经网络算法等,遗传算法在鲁棒性,适应性和并行性上有一定优势,在解决机器人这类非线性系统的参数辨识问题上有广阔前景,本文提出了改进模拟退火优化遗传算法对机器人动力学参数进行辨识。论文首先介绍了机器人动力学建模的几种重要方法,对动力学建模所需动力学特性参数中重要参数进行了介绍,其次对机器人动力学的几种影响因素进行了分析,根据机器人力传感器信号通过牛顿欧拉动力学递推方程辨识机器人动力学参数,并给出了辨识步骤。然后根据遗传算法和模拟退火算法进行改进、优化和融合,提出改进模拟退火优化遗传算法。改进模拟退火优化遗传算法采用浮点数编码和小区间生成初始种群;遗传操作采用分组选择,算数交叉与启发式交叉混合的自适应交叉以及自适应变异;在改进的遗传算法的遗传操作后,子代种群新个体产生机制融合了改进冷却进度表的模拟退火算法的Metropolis准则,提高了算法的效率和精度。最后通过PUMA560机器人进行仿真实验,选取各关节优化轨迹,通过改进模拟退火优化遗传算法对动力学参数进行辨识。与最小二乘法、常规遗传算法和本文提出的浮点数编码、小区间生成初始种群、改进遗传操作的单独改进遗传算法进行比较,仿真数据表明改进模拟退火优化遗传算法解决机器人参数辨识问题在优化时间、优化精度和辨识参数最大误差上相比与前三种算法具有很大优势,有更高的的优化效率和更好的优化结果。

关键词： 并联机器人   运动学   工作空间   对偶四元数   各向同性   分散控制   解耦控制  

摘要： 并联机器人具有刚度大、惯量小、高速高精度的优势,其应用能涵盖工业、特种、服务等几乎所有机器人应用领域。相对其高性能发展要求,理论基础远未成熟。为此,本文开展了相关研究,涉及运动学和动力学的模型与算法、机构与结构的优化设计、主动振动控制算法,分为以下几个方面。研究了六自由度并联机器人的正向运动学问题。提出了这类问题迄今为止最高效的数值算法,讨论了其收敛性与奇异性问题,揭示了算法非奇异的条件。该算法适用于全驱动和冗余驱动的情形,相比传统牛顿迭代算法,提高了64倍的计算效率,能用于任务空间的闭环控制中。研究了六自由度并联机器人无奇异关节空间和工作空间的表示和计算问题。提出了首先确定最大无奇异关节空间,然后自动获得最大无奇异工作空间的策略。提出了在关节空间中检测奇异性的算法,能快速确定最大无奇异工作空间,为机器人工作的安全性提供了保障。研究了计算高效的六自由度并联机器人反向动力学求解方法。选择一个单位对偶四元数为系统的广义坐标,采用虚功率原理建立运动方程,生成计算高效的反向动力学解。对于6-UPS和6-PUS并联机器人,新方法相比传统方程分别减少了43.45%和38.45%的计算量。研究了基于Stewart机构的六轴隔振平台的运动学性能优化设计问题。提出了尺度均匀雅可比矩阵生成方法,解决了Stewart机构雅可比分析时转动和移动量纲不一致的问题。以局部运动学各向同性为性能指标,采用遗传算法获得最优构型。研究了基于Stewart机构的六轴隔振平台的动力学各向同性设计与分散主动控制。首次找到了平台工作在自由漂浮状态下,动力学完全各向同性的解析条件。揭示了动力学各向同性和运动学各向同性间的内在联系。针对动力学各向同性的隔振平台设计了分散控制器,闭环系统具有各向同性的性质,在所有方向上有一致的隔振性能。研究了柔性Stewart平台的建模和主动振动控制方法。利用伪刚体模型和虚功率原理,推导了具有足够精度和简洁性的显式线性化动力学方程。设计了基于关节空间力/位反馈的解耦控制算法,位置反馈抵消了柔性铰链的寄生弯曲和扭转刚度的作用,力反馈实现模态空间振动控制。控制器的比例增益和积分增益可以分别调节六个振动模态的转折频率和主动阻尼。论文研究工作为并联机器人的高端化和高性能内涵提升提供了理论基础的新发展,可以有力地指导高速高精度并联机器人的设计、运动分析与控制运行。论文的最后对下一步研究工作进行了展望。

关键词： 机械   机器人学   人工智能  

摘要： 机器人的定义尚未统一,机器人技术的迅速发展成就了机器人学的建立与发展,现实世界对机器人是否应该具有人类情感的争论从未停止.

关键词： 核电水池   水下机器人   动力学模型   水动力特性   线缆力分析  

摘要： 能源危机和环境污染问题日益凸显,促使人类不断探索新能源,核能作为一种清洁、高效的新能源走入了人们视野。在过去几十年,世界各地兴建了数以千计的核电站,但从2011年日本福岛核事故后,核电安全引起世界各国的广泛关注。核电水池是电站的核心部分之一,一旦发生破损,易引发核事故。以往都是采用人工方式对核电水池进行修复,不仅效率低,而且容易对作业人员造成伤害。因此,开展以应急状态下水下焊接为主,日常巡查为辅,可以适应核电水池环境,能够代替人工的水下机器人设计及相关技术研究,具有深远的现实意义。针对核电水池应急状态下的焊接作业和日常的巡查任务,设计了一款包括控制子系统、机械本体子系统和线缆收放子系统的全方位运动水下机器人系统。该机器人的本体子系统作为核心部分,采用开架式结构,内部搭载以三自由度移动机构为主体的焊接装置和观测设备等;在本体上矢量布局八个推进器,在其作用下机器人具备水下全方位运动功能,进而实现了多障碍环境下的水下巡查检测,并能够依靠顶层推进器产生的推力实现池底和池壁的附着定位,以便进行更加准确的检测或焊接作业。另外,机器人在水下运动时,通过调节三自由度移动机构运动,可以减小恢复力、恢复力矩对机体的影响,有助于机体实现翻转运动;在机器人附着定位时,通过控制三自由度移动机构的运动,可以通过观测设备与焊枪,完成目标跟踪和焊接作业。机器人系统中的尾端线缆用于信号传输,以及为机体和作业装置供电,能够满足水下焊接大电流供电的需要。水下机器人本体的控制器设计和操纵性研究,均是建立在机器人本体动力学模型基础之上的。为了建立准确的动力学模型,对机器人本体的主要扰动因素进行了深入分析。机体在水下运动时始终处于悬浮状态,导致机体运动稳定性随之降低,因此,水动力、线缆力成为影响机体控制和稳定性的主要扰动因素。为了准确揭示机器人本体运动,尤其是翻转运动时的水动力特性,建立了核电水池环境下的水动力模型。在模型中,不仅包括广域的水动力系数,还包含了因壁面阻碍而产生的近壁水动力因素。借助CFD仿真计算,虚拟仿真了机器人本体的直航运动试验、斜航运动试验、平面运动机构试验和悬臂运动试验,求解了相关的水动力系数,并提出了一种近壁水动力的仿真计算方法,完成了在机器人近壁运动时受到的水动力求解。尾端线缆会对机器人本体的运动和定位产生明显的扰动作用,因此,有必要对尾端线缆的力学特性进行计算分析。根据水池环境的特殊性,利用线缆微元法,分别建立了稳态运动、动态运动下的线缆三维力学模型。通过数值仿真计算,分析两种工况下机器人尾端线缆上各点的力学特性。并根据绞盘车与线缆连接点受力变化情况,为绞盘车的控制器的设计提供了参考数据。之后进行了无缆状态下和有缆状态下机器人本体的运动仿真计算,对比分析了水下机器人系统中线缆对本体的影响作用。根据前述设计,研制了水下机器人系统的原理样机,在室内水池内,开展了机器人运动性能测定试验,验证了水下机器人系统设计的各项指标。搭建了测试系统,借助循环水槽,开展了机器人的水动力测试试验。通过试验,测算了动力学模型中的水动力系数和近壁水动力特征参数,并与仿真计算结果对比,证明了CFD仿真计算的可信性。之后搭建了线缆力测试平台和制备了试验模型,在循环水槽内,开展了尾端线缆力学特性的试验研究,得到了不同水流流速下,线缆的稳态力学特性、动态力学特性参数曲线,验证了线缆力学模型和数值计算方法的正确性。

摘要： 2018.8.15—19,Beijing中国电子学会联合相关单位组织举办"2018世界机器人大赛——BCI脑控机器人竞赛",从应用目的(助残康复)出发,比拼参赛选手操控BCI技术成果的能力。参赛选手主要通过定向邀请和社会报名的形式参与,同时鼓励残疾人体验并参赛,参赛的残疾人主要由相关医疗康复组织机构推荐邀请组成。竞赛项目:项目1:脑控打字项目2:运动想象项目3:脑控成果展示(脑控机械臂、脑控机器人、脑控游戏、脑控无人机、脑控外骨骼等)项目4:任务征集(征集"2019年世界机器人大赛—BCI脑控机器人竞赛"赛项)

摘要： 5月4日,由宜春市教育局电化教育与信息中心主办的WER2018中小学智能机器人竞赛市级选拔赛在宜春中学体育馆举行.宜春各县市区共有360余支队伍参加了县级选拔赛,经过激烈角逐,由125名中小学生组成的62支队伍晋级本次市级选拔赛.