关键词： 智能机器人   中国赛区   奥林匹克   湖南省  

摘要： 本刊讯2016年1月1;日,国际奥林匹克智能机器人竞赛湖南赛区选拔赛暨湖南省智能机器人竞赛举行。此次竞赛由国际奥林匹克智能机器人竞赛中国赛区委员会、湖南省教育学会主办,湖南省教育学会机器人教育研究专业委员会承办,长沙市实验小学梅溪湖学校协办,湖南振业房地产开发有限公司、湖南三川机器人公司支持。来自长沙、株洲、湘潭、衡阳、岳阳、娄底、张家界等地市的986名选手参赛,竞赛规模创湖南省各项机器人竞赛历史之最。此次竞赛共设有机器人基本技能

关键词： 科学   中小学生   江苏   地区   凤凰   机器人   金钥匙  

关键词： Robotics   Supply chains   Automated storage retrieval systems   Automation   Industrial costs  

摘要： The article discusses the benefits of industrial robotics for supply chain operations in Great Britain. It informs about the continuous demand of automated handling solutions. It also highlights the significance of automated storage and retrieval system to improves business processes and increase efficiencies at low operational cost.

关键词： 码垛机器人   ADAMS仿真   ABAQUS分析   应力应变实验   轻量化设计  

摘要： 码垛机器人是伴随着工业机器人的发展而发展起来的,在物流自动化技术领域,发挥着越来越重要的作用,已广泛应用于生活中的各个领域。本文以四自由度ER300码垛机器人为研究对象,对其进行了ADAMS分析、受力分析验证ADAMS分析结果、优化前的ABAQUS分析、应力应变实验验证ABAQUS分析结果,最后对其进行了结构轻量化设计。首先,详细说明ER300码垛机器人的结构特点,根据现在市场上码垛机器人的生产与应用现状,阐述进行轻量化设计的需求,并根据所要研究的内容,提出了论文的基本框架。然后,建立ER300码垛机器人的ADAMS动力学模型,通过ADAMS仿真分析,得出其主要零件的危险姿态以及危险姿态下的受力情况,另一方面将码垛机器人系统简化为连杆系统,各主要零件简化为连杆,通过对其危险姿态下的受力进行分析,得出理论计算结果并以此结果来验证ADAMS建模的有效性。其次,建立ER300码垛机器人的有限元模型,运用ABAQUS软件对优化前码垛机器人各主要零胜进行应力应变分析,得出各主要零件危险姿态下的应力云图和位移云云图,从而得到各主要零件危险姿态下的最大应力,进而确定其结构强度是否具有很大的优化空间,并通过模态分析说明了结构不会发生共振。再次,设计了针对ER300码垛机器人的应力应变实验,通过实验来测量码垛机器人实际工况下不同姿态下的应力应变情况,以验证ABAQUS分析结果,确保分析结果的正确性。最后,根据前面ABAQUS的分析结果,以体积最小为目标函数进行结构轻量化设计,在满足其强度与刚度等约束条件下最大限度的减轻其重量,以达到轻量化的目的,最终得到其各个主要零件的减重百分比以及整体减重百分比,并通过对优化后码垛机器人的模态分析,说明了优化后的码垛机器人稳定性更好,更不易发生共振。

关键词： Apoptosis   Automation   Detection   Robotic platform   TUNEL  

摘要： The manual TUNEL (terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end-labeling) method for detecting deoxyribonucleic acid (DNA) fragmentation during apoptosis is widely used to determine cell death in tissue sections. However, manually staining large numbers of slides is cumbersome and may result in inconsistent signal intensities. We have developed a simple automated TUNEL assay using a robotic platform and a popular apoptosis detection kit. Comparing manual and automatic staining methods of serially sectioned murine tissue blocks showed no differences in quality or quantity of signal. The automated TUNEL assay allows larger throughput and provides consistent results across many tissue types.

关键词： 电梯导轨垂直度检测机器人   动力学模型   振动优化   仿真   粒子群优化  

摘要： 随着房地产经济的蓬勃发展,高楼大厦的数量日益增多,电梯的市场需求量也随之增长。电梯导轨是保障轿厢式电梯安全运行的关键部件,而电梯导轨垂直度误差是引起电梯轿厢振动、加剧导轨磨损的主要原因。对电梯导轨垂直度误差进行检测是电梯安装和维护阶段的一道重要工序。目前的电梯导轨垂直度检测方法存在精度低、速度慢、操作复杂等缺点,为此,课题组研制了基于直角三角形测量原理的电梯导轨垂直度检测机器人。电梯导轨垂直度检测机器人通过永磁轮组吸附在导轨上运行,磁轮与导轨面间属于线接触。由于受到导轨垂直度误差、导轨面粗糙度等外界激励的作用,会使机器人产生振动,影响其测量精度。为了保证测量精度,采用了间歇式运行模式,测量周期长。为了优化检测机器人的振动性能,提高测量精度和测量速度,对其进行动力学建模及振动优化研究,具有重要的理论意义和实用价值。首先,针对引发电梯导轨垂直度检测机器人振动的原因和机器人的工作原理,提出面向振动优化的多自由度动力模型,并得出动力学矩阵微分方程。其次,利用MATLAB软件进行仿真分析,分析电梯导轨垂直度检测机器人在不同参数条件下的动态响应。通过分析发现,各参数对机器人振动性能的影响十分复杂,且参数间存在耦合现象,因此很难通过单一参数分析实现机器人的振动优化。然后,选用粒子群优化算法对动力学模型进行优化分析,并在MATLAB软件中编写优化程序,综合分析出系统振动性能达到最优时各参数的组合。优化后机器人在竖直方向上的振动与两竖直面内的摆振强度分别减少42.78%、40%、81%,有效地达到了振动优化的目的。最后,利用实验室现有条件,对电梯导轨垂直度检测机器人的振动性能进行实验检测和验证,分析机器人在不同速度下运行时的各向振动数据,所得结论与仿真结果相符合,证明了所建动力学模型的正确性。本课题研究所得结论对指导电梯导轨垂直度检测机器人的进一步性能优化具有一定的参考价值。

ISBN: (纸本)9787517045908

摘要： 全书内容主要分为机器人的概况、机器人的硬件、机器人的比赛、机器人的编程和机器人的仿真五部分。具体内容包括: 机器人概述 ; 机器人的总体架构 ; 机器人的控制器等。

关键词： Early childhood education   preschool   programming   robotics  

摘要： KIBO is a developmentally appropriate robotics kit for young children that is programmed using interlocking wooden blocks;no screens or keyboards are required. This study describes a pilot KIBO robotics curriculum at an urban public preschool in Rhode Island and presents data collected on children's knowledge of foundational programming concepts after completing the curriculum. The curriculum was designed to integrate music, literacy, and design with engineering and robotics. Children (N = 64) from seven preschool classrooms, ranging in age from 3 to 5, participated in the study. Findings indicated that children as young as age 3 could create syntactically correct programs for the KIBO robot, although older preschoolers (closer to age 5) performed better than younger preschoolers on a standardized programming task. Additionally, all students generally performed better on the programming tasks that required them to manipulate less programming instructions. Implications for designing developmentally appropriate curriculum and scaffolding for young children are addressed.

关键词： 机器人学   人工智能   第二定律  

摘要： 不管你心情如何,我们终究经历了人类历史上又一个决战时刻——谷歌AI机器人(Alpha Go)vs围棋世界冠军李世石。这不是简单的科技圈PK围棋界,而是人工智能vs人类智能的巅峰对决。围棋人机大战,机器已经赢了,人类已经输了。有的人欢呼,有的人沮丧,有的人庆幸,有的人恐慌……心情各有不同,但所有人都需要面临一个共同的问题:未来,人类与机器究竟是什么关系?

关键词： 疾驰步态   四足机器人   弹性脊椎关节   疾驰机理   步态控制  

摘要： 疾驰步态作为四足哺乳动物及仿生四足机器人研究领域的重要组成部分,越来越受到国内外研究学者的关注。现如今仿生四足机器人的研究正逐渐向高灵活性、高移动速度的方向发展,而现有四足机器人的研究热点主要集中于中、低速运动步态,若进一步提高四足机器人的运动速度,拓展其应用范围,采用中、低速运动步态进行研究终究会遇到瓶颈。四足哺乳动物在中、低速区间有唯一确定的运动步态模式,而在高速运动区间存在疾驰步态的运动模式分化,因此,分别对适合于不同类型四足哺乳动物疾驰步态的运动特点及疾驰机理进行深入分析具有重要意义。本文以两种不同疾驰步态的代表性动物的生物形态特征、解剖学特征及运动特征为为参照,针对疾驰理论模型的缺失分别建立了描述两种类型疾驰步态的动力学模型;提出了疾驰动力学模型周期不动点搜索策略;分别研究了两类疾驰步态的内在疾驰机理,并同时对两类疾驰步态进行了无量纲模型构建和综合性能分析;基于真实四足动物在疾驰步态中所呈现出的躯干运动特点及其多关节协调机理,构建了具有仿生弹性脊椎关节的四足疾驰机器人,并通过物理实验对关键疾驰机理进行了实验验证。以自然界中四足哺乳动物采用Transverse Gallop步态及Rotary Gallop步态的典型动物(马和猎豹)为生物学参照,分别建立了描述两类疾驰步态的四足疾驰动力学模型。马的躯干等效为刚性躯干,腿部在疾驰运动中等效为线性弹性元件。针对猎豹的躯干在疾驰中具有大幅度蜷曲与伸展运动,并且具有高爆发力的特点,建立了具有主动驱动单元的关节腿和具有弹性脊椎关节的躯干的动力学模型。基于Transverse Gallop步态动力学模型对其疾驰性能及疾驰机理进行系统研究。根据马动力学模型的对称性特点,提出了高效的庞加莱不动点搜索策略,并通过设定不同初始运动状态量及不同运动参数,在已获得周期不动点的前提下对疾驰运动参数与疾驰性能之间的规律进行了系统分析,揭示了Transverse Gallop步态的俯仰角速度动力学特性。在已获得Rotary Gallop步态周期不动点的基础上对猎豹的疾驰机理进行了分析。基于猎豹的动力学模型的特点,提出了分步式降维步态搜索策略,降低了高维度庞加莱不动点搜索难度。在此基础上,对疾驰过程中影响疾驰性能的运动参数进行了系统性分析。分析结果除了能深入理解脊椎关节对疾驰性能的作用规律及运动参数在疾驰过程中的影响,还可对设计仿生猎豹机器人提供理论指导和设计依据。为将两种类型疾驰步态置于统一的分析框架进行综合性能分析,引入了动物学家在研究不同种类四足动物步态中广泛采用的无量纲化分析法。基于该方法得到了疾驰步态的无量纲动力学模型,并分别从矢状面躯体形态比例及无量纲水平运动速度方面对两类疾驰步态的疾驰性能的关键评估指标进行了综合对比分析,得到了两类疾驰步态适合的应用场合,为设计针对性应用场合的疾驰步态四足机器人提供了理论依据。最后,为验证关键疾驰机理的正确性,开发了具有弹性脊椎关节的疾驰仿生四足机器人SQBot。该机器人具有锁止-解锁机制的弹性脊椎关节和适合于高频率摆动的惯量集中式仿生腿。基于中枢模式发生器建立了实现机器人疾驰步态的控制器。在实验平台上实现了四足机器人的疾驰步态,并在平整地面上实现了机器人的自由跳跃步态。通过改变机器人躯干的属性、水平速度等关键参数对两种类型疾驰步态的关键疾驰机理进行了物理实验验证。结果表明,疾驰步态十分适合于高速运动,在高速运动中可大幅提高四足机器人的运动性能。