关键词： 平面连杆机器人   动力学分析   动态模型   MATLAB/Simulink  

摘要： 研究了平面连杆机器人的机构动态模型,通过对其机构的动力学和运动学分析,实现了预定的运动轨迹。本文中的动态仿真模型在MATLAB/Simulink环境下实现。

关键词： 生产调度   强化学习   机器人   遗传算法   制造系统  

摘要： 作业车间动态调度是最一般的调度类型,模式驱动调度(PDS)是实现动态调度的有效方法.本文在PDS框架下,就问题进行了以下研究:(1)基于agent技术构建作业车间动态调度系统,采用一种新的分布式控制体系结构,通过agent之间的交互投标双向选择完成调度任务分配,提出了3种复合规则作为合同网的谈判策略.(2)提出了复合规则Q学习方法,定义调度过程的中间状态描述变量——紧迫度,并构建了一种精确评价动作好坏的回报函数形式,通过仿真试验验证了该算法的有效性.提高制造单元机器人智能水平对扩展制造系统的生产能力起着重要作用.本文给出机器人技能学习的概念;总结机器人学习的建模方法;总结演示学习和强化学习方式的研究概况;归纳机器人技能学习目前研究的可行方向.机器人复杂技能强化学习是一类比较困难的学习问题,为此,本文研究各种措施以期解决该难题.考虑到回报函数对强化学习系统的关键性作用,设计了一种启发式回报函数形式,并对其最优策略不变性和Q值迭代收敛性给予了证明,将输入状态空间进行多尺度离散化,运用CMAC神经网络函数近似,实行多种行为选择策略、分层递阶的学习策略,并通过学习控制自行车的仿真试验验证了上述技能学习方案的有效性.

关键词： 仿生机器人   机器人学   工业机器人   IEEE   表示   仿生学   功能   生物   专家   国际学术会议  

关键词： 平面并联   动力学   压电陶瓷   振动控制  

摘要： 本文结合国家“863”计划课题“基于双重驱动的高速高精度机器人系统及其控制方法的研究”,针对IC制芯关键装备(分布光刻机等)、IC后封装设备等对高速高精度作业系统的实际需求,研制一种新型高速高精度平面并联机器人:采用高速精密直线电机驱动一2-DOF平面并联杆机构.在搭建实验系统的过程中,本文采用两种不同的技术路线,一种方案是在保证系统刚度的同时尽量减轻杆机构的重量,即机构的优化设计问题,并以此为基础构建刚性机器人平台;为进一步研究并联杆柔性对系统性能的影响,另一种方案是将并联杆设计为柔性机构,针对如何有效抑制柔性机器人机构的振动问题,本文以此为研究背景搭建机器人主动抑振实验平台.该系统采用直线电机作为机器人的主驱动源实现高速精密点位控制并采用输入命令整形减振技术减小末端残余振动,以压电陶瓷为从驱动器,电阻应变片作传感器分别粘贴在并联杆两侧,构成一典型的压电智能结构,使其具有一定的驱动和测量功能,充分体现驱动、机构、检测一体化的设计思想.在2-DOF平面并联机器人机构的设计方面,以结构紧凑和抑振为目标,分别采用模拟退火算法和有限元动力仿真进行机构几何尺寸和截面尺寸的优化设计,优化后的机构具有结构紧凑、惯性低、所受弯矩小等优点.从高速高精度的运动控制角度来看,直线电机的稳定时间成为决定机器人稳定时间的关键因素.在机器人刚体动力学建模方面,本文引入等效单元的概念,通过广义惯量矩阵相等的准则提出单元伪质量阵的概念;采用有限元方法的思想对单元进行组装;然后,基于动力学普遍方程和等效力系的概念推导系统的动力学微分方程,该方法所得方程表述简单规范,适于计算机编程,使人工分析量大大减少,提高建模效率.在机器人弹性动力学建模方面,本文结合KED分析方法和多柔体系统动力学分析方法的优点,建立一种平面柔性机器人机构运动弹性动力学分析的高效方法.在单元分析时,采用相对运动描述和小变形梁单元理论并考虑轴力的影响,推导具有普遍意义上的平面柔性机械臂的单元运动方程,然后采用KED方法的思想建立和求解系统的动力学方程,有效地弥补了传统KED方法忽略刚体运动和弹性变形之间非线性耦合的缺点,既保证分析精度,又提高求解效率.最后应用该方法对本文提出的2-DOF平面并联柔性机器人机构进行动力学仿真,验证该方法的有效性.在柔性机器人机构的振动控制方面,本文提出采用输入命令整形减振技术和压电陶瓷相结合的抑振策略,克服了采用单一输入指令整形技术无法有效抑制两电机反向运动时残余振动的缺点,并进一步提高单纯采用压电陶瓷驱动的抑振效果.最后进行柔性机器人系统位姿重复性,位姿稳定时间及末端残余振动的测试,实验结果证明文中所提方案实现高速、高精度运动控制的可行性和有效性,为今后高速高精度机器人的研究提供了一定的理论和实验基础.

关键词： 灭蝇   苍蝇   人类   生存   消化   专家   英格兰   机器人学   电池   帮助  

摘要： 为了在没有人类帮助的条件下“生存”，机器人必须能够自行产生能量。因此在英国布里斯托尔的西英格兰大学，克里斯·麦尔韦氏领导的机器人学专家研究组正在开发一种会捉苍蝇的特殊机器人，它会在一个特别的反应器电池中对“猎物”进行消化以产生电能。

关键词： 巡线机器人   动力学建模   Lagrange   方法  

摘要： 分析了高压输电线路巡线作业机器人的结构特征,用Lagrange方法建立了多刚体系统动力学模型。基于此动力学模型,对一种典型工况进行了动力学正问题仿真,验证了该模型的正确性。

关键词： Robotics   Engineering inspection   Fossil fuel power plants   Steam-turbines   Manipulators (Machinery)  

摘要： Discusses the use of robotic technology to inspect steam turbines in fossil-fired power plants. Differences between robotic manipulators and conventional off-the-shelf videoscopes when used in inspection; Advantages of remote inspection; Robotic manipulators developed by Foster-Miller Inc.

关键词： Assembly-on-the-fly   automation   computer vision   distributed architectures   robotics   vision-based architecture   visual servoing  

摘要： We present a distributed vision-based architecture for smart robotics that is composed of multiple control loops, each with a specialized level of competence. Our architecture is subsumptive and hierarchical, in the sense that each control loop can add to the competence level of the loops below, and in the sense that the loops can present a coarse-to-fine gradation with respect to vision sensing. At the coarsest level, the processing of sensory information enables a robot to become aware of the approximate location of an object in its field of view. On the other hand, at the finest end, the processing of stereo information enables a robot to determine more precisely the position and orientation of an object In the coordinate frame of the robot. The processing in each module of the control loops is completely independent and it can be performed at its own rate. A control Arbitrator ranks the results of each loop according to certain confidence indices, Which are derived solely from the sensory information. This architecture has clear advantages regarding overall performance of the system, which is not affected by the 'slowest link:' and regarding fault tolerance, since faults in one module does not affect the other modules. At this time we are able to demonstrate the utility of the architecture for stereoscopic visual servoing. The architecture has also been applied to mobile robot navigation and can easily be extended to tasks such as 'assembly-on-the-fly.' [ABSTRACT FROM AUTHOR]

关键词： 移动机器人   欠驱动系统   非完整约束   Routh方程  

摘要： 带拖车的轮式移动机器人系统是典型的欠驱动、非完整系统.以带一节拖厢的卡车为具体分析对象,建立了其运动坐标系,在欠驱动、非完整动力学系统分析的基础上,提出了一种简化的Routh方程,并用简化的Routh方程分析了其动力学特性,给出了实际算例的仿真结果.