关键词： 竞赛机器人   控制系统   设计   研制  

摘要： 介绍竞赛机器人的控制系统的微处理器的选型、接口设计、通信以及行走电机的调速方式、控制软件设计。针对机器人竞赛的实时性、对抗性特点,提出了有效的解决方案。

关键词： 教学机器人   运动学分析   动力学建模  

摘要： 设计6自由度通用操作臂机器人系统的关键技术之一就是对相应的机器人本体的运动学进行分析,并建立相应的动力学模型。文中以北方工业大学自主研发的教学机器人为例,详细描述了关节型机器人的运动学和动力学模型的建立,这对开发该类型机器人系统将有重要的参考价值。

关键词： 旋量理论   偏速度旋量   开链机器人   动力学Kane方程  

摘要： 　首先介绍了旋量的基本理论、指数积及雅可比矩阵·　在此基础上定义了基于旋量理论的主动力旋量、惯性力旋量、偏速度旋量、广义主动力及广义惯性力等概念,之后推导出了基于旋量理论的开链机器人动力学Kane方程,再者阐明了偏速度旋量几何计算。

关键词： 柔性宏-微机器人   末端有效惯量   误差补偿   控制策略  

摘要： 柔性宏-微机器人具有系统频带高、末端惯量小的特点，为提高机器人的综合性能提供了新的思路。目前国内外关于宏-微机器人的研究大多局限于控制策略，很少从机器人动力学角度进行分析。本文在柔性宏-微机器人的动力学建模、末端有效惯量分析、误差补偿及控制策略等方面进行较为深入地分析与探讨。\n 首先，本文首次将传递矩阵法应用于柔性宏-微机器人系统，建立了动力学方程。先用传递矩阵法建立了平面3R柔性机器人弹性动力学方程，给出了一平面3R柔性机器人的数值算例，说明了传递矩阵法在柔性机器人动力学建模中是有效的。然后，通过将微机器人等效成激振力，建立了柔性宏-微机器人动力学方程。通过对3柔性/2刚性宏-微机器人数值仿真，说明了将微机器人等效为惯性力这一建模方法的有效性。\n 其次，对柔性宏-微机器人末端有效惯量进行了较为深入的分析。首次基于宏-微机器人运动、动力学分析，从理论上推导出了末端有效惯量的数学表达式，证明了柔性宏-微系统机器人有效惯量以微机器人有效惯量为上界这个重要特点。然后利用宏-微机器人的冗余特性来规划机器人的关节运动，进一步降低了宏-微机器人末端有效惯量的上界值，提高机器人快速响应能力。最后给出了一柔性/二刚性宏-微机器人算例，验证了理论分析的有效性。\n 最后，对宏-微机器人的误差补偿及控制策略进行了研究。从运动学角度分析了宏-微机器人误差可补偿的几何条件，建立了衡量补偿能力的可补偿性指标。然后利用宏-微机器人冗余性对机器人进行运动规划，提高了可补偿能力，给出了一柔性/二刚性宏-微机器人算例。最后利用非线性控制方法，分别建立了宏-微机器人误差补偿控制算法，并首次利用非线性控制理论分析了宏、微机器人控制算法的稳定性。

关键词： 学术研讨会   张启先   院士   十周年   机构学   机器人学   诞辰  

摘要： 2005年8月25日是我国著名的机构学及机器人学专家、教育家、《机械工程学报》前编委会主任张启先院士的八十周年诞辰。为纪念张启先院士对我国机构学和教育事业的卓著贡献,继承他毕生为之奋斗的科研与教育事业,弘扬他呕心沥血、严谨治学的科研精神,北京航空航天大学、《机械工程学报》编辑部、张启先院士的学生及生前好友等共同倡导发起“纪念张启先院士诞辰八十周年学术研讨会”。

关键词： 清窑机器人   动力学   功率键合图   动态仿真   液压系统   控制算法  

摘要： 系统动态仿真技术随着计算机技术的高速发展而迅速崛起的，是指以建立的数学模型代替真实系统，作一些假定，适当简化，以计算机为平台进行试验获取系统信息的方法。功率键合图是一种用来描述工程系统能量结构的图示表示方法，可用于统一处理多种能量范畴工程系统的动态建模与分析方法。SIMULINK是一种用来对动态系统进行建模仿真和分析的软件包。本文是在江西理工大学2004年硕士论文“清窑机器人液压驱动与控制系统研究与仿真”完成液压系统分析与仿真的基础上进行研究的。\n　　本文的研究工作主要确定了清窑机器人的机械、液压系统，并对其进行了适当简化，建立了四个关节的机械、液压混合系统的功率键合图。并利用功率键合图方法建立了清窑机器人的机械、液压系统的动态数学模型，利用SIMULINK建立其动态仿真模型。通过改变关节的负载大小以及关节的空间位置，分析了系统的速度、加速度、位移、压力的仿真结果，进一步检验了机械、液压系统设计的合理性和可行性，得出了机械、液压系统动态特性随负载变化的规律。为机械、液压系统设计的优化，最佳的控制方案及其有效的控制算法提供了参考。

关键词： 水下机器人   动力学   运动控制   舵翼  

摘要： 根据水下机器人运动的一般方程,分析了其所受线性和非线性水动力的影响,进而推导出水下机器人控制系统的运动方程.讨论了螺旋桨和舵、翼的推力解算方法和整个系统的动力学响应过程.为分析控制系统的物理学特性提供了理论依据.

关键词： 力矩传感器   直接驱动机器人   动力学模型   解耦控制  

摘要： 在关节上引入力矩传感器进行力矩反馈后,推导出了直接驱动机器人的简单的、线性化的、非时变的动力学模型。在此基础上,利用解耦控制法实现了直接驱动机器人的控制。考虑到力矩传感器的引入,可能会导致驱动系统的刚度下降,文中还对力矩传感器的频率特性及关节结构的设计进行了较深入地研究,研究结果表明,只要适当配置转子、关节轴、连杆的转动惯量,就能保证在安装传感器后,驱动系统的刚度基本不下降。

关键词： 院士   纪念   机械学   北京航空航天大学   机器人学   机械工程   机构学   筹备工作   领域专家  

摘要： 2005年8月25日是张启先院士诞辰80周年.经过两年多的筹备工作,在全国机构学和机器人学领域专家们的热烈响应下,北京航空航天大学机器人研究所与<机械工程学报>编辑部联合主办"纪念张启先院士诞辰80周年"专栏,以丰硕的科研成果纪念张启先院士为我国机构学研究和人才培养做出的巨大贡献,以及作为编委会主任,为<机械工程学报>发展所付出的心血.专栏刊载的24篇纪念文章,一部分来自全国机构学和机器人学领域的专家学者,他们对张启先院士的学术成就和人品充满深切的敬意;另一部分来自张启先院士的弟子,他们在事业发展和人生成长的重要阶段,无不受益于先生的指导和启迪.

关键词： 仿昆飞行   微型机器人   动力学  

摘要： 针对微型仿昆飞行机器人,建立了一个机体模型和驻飞时的翅运动形式,分析了驻飞时翅运动所产生的气动力,导出了微型仿昆机器人驻飞时的动力学方程,并对该方程进行了仿真分析.仿真结果表明,在一个拍动周期内,微型仿昆飞行机器人在一个小范围内振动;当一个周期结束后,机体回到原位置,驻飞时机体处于一个动态稳定状态.