关键词： 服务机器人   人才培养目标   专业课程体系   人才评价标准  

摘要： 技能竞赛在技术上具有引领性,在一定程度上代表着行业发展的前沿方向.本文主要研究技能竞赛中的"移动机器人"赛项对《服务机器人应用与维护》专业建设的意义,旨在通过分析和借鉴竞赛的技术文件、考核试题和评分标准等资料,转化为相关专业领域的人才培养目标、课程体系和人才评价标准,从而推进专业建设,使更多的学生受惠于竞赛的成果.同时,希望通过单一赛项的分析,广泛促进技能竞赛到教育教学这一过程的转化.

关键词： 下肢外骨骼机器人   人机耦合   动力学仿真   样机试验  

摘要： 为了研究下肢外骨耦机器人在运动过程中人机耦合的运动特性,设计了一款10自由度下肢外骨耦机器人;采用ADAMS仿真软件对所设计的下肢外骨耦机器人进行了人机耦合动力学仿真分析;根据所设计的外骨耦模型进行了物理样机研制与人-外骨耦平地行走试验分析。结果表明,该下肢外骨耦机器人结构设计合理,能够满足下肢外骨耦机器人与人协同行走的基本功能要求,为后续进行下肢外骨耦机器人的优化设计与人机协同运动控制奠定了基础。

关键词： 码垛机器人   动力学仿真   ADAMS   SolidWorks  

摘要： 码垛机器人一般具有弹簧类结构辅助机器人做功,其独特的平行四边形结构,受力情况复杂,在码垛机器人结构设计过程中,难以进行电机、减速机的合理选型和校核。为得到设计前期电机、减速机输出精确值,通过SolidWorks软件建立码垛机器人实体模型,将模型导入到动力学仿真软件Adams中,通过设定参数得到减速机负载转矩曲线,然后理论计算转化电机的输出转矩,最后采用机器人本体、电控柜、数据采集装置等,对仿真过程进行试验验证,测试电机实际转矩电流反馈值,得到电机真实的转矩输出情况。对比分析仿真结果与实际数据电机转矩,机器人4个轴误差分别为8%、4.9%、10.3%和3.3%,证明了码垛机器人动力学仿真是可靠的,可用于实际工程中,为码垛机器人设计提供了重要的指导意义。

关键词： 混合式教学模式   机器人学   课程   实践  

摘要： 根据“机器人学”课程特点,针对传统教学模式中教学目标与教学效果背离、理论与实践脱节、考核内容单一等问题,文章探讨了以项目为导向的线上线下混合教学模式在师生互动性课堂中的应用,改革了传统的教学框架,并进行了教学效果的调研。调研结果表明:新的教学模式能有效提高学生的学习兴趣和学习成绩,具有一定的可行性和有效性,能为机械电子工程专业培养具备综合应用能力的专业人才提供有力支持。

关键词： 手功能康复   空气动力学   流固耦合   气流通路   脑卒中   数值仿真  

摘要： 针对现有气动式手功能康复机器人由于气流通路设计不合理,导致训练力度不足、运动准确性差,本研究以经典款气动式手功能康复机器人为研究对象,采用空气动力学方法对原T型式气流通路进行流固耦合分析,并基于仿真结果展开气流通路的改进设计。结果表明,原T型气流通路在各手指管路的连接处出现了紊流,且有大量涡旋产生,对抽气效率产生了严重影响。若将气流通路设计成渐缩T型,则可以显著改善气体的流动状态。在抽气130 ms后,渐缩T型气流通路内的真空度比原T型高出近300 Pa。本研究为气动式手功能康复机器人的改进设计提供了重要的理论指导。

关键词： 碰撞检测   负载补偿   电机力矩误差   动态阈值   机器人  

摘要： 在人机交互过程中,稳定的碰撞检测是人机安全和设备自身安全的保障,因此提出了一种有负载、无附加传感器的机器人碰撞检测方法。通过对机器人动力学模型的补偿,分析机器人各关节电机力矩的误差,实现负载识别与碰撞检测。将负载的各项参数添加到动力学计算中,补偿因负载而对动力学计算造成的误差。通过对各关节电机力矩误差的分析,筛选每个速度分段内的误差极值,并对误差-速度曲线上下限的包络线进行拟合,设置动态阈值。仿真结果表明,建立的动力学补偿模型能够有效识别负载,消除末端负载的干扰,并且能够随着机器人运动速度的变化准确地实现碰撞检测功能。

关键词： 下肢外骨骼助力机器人   动力学分析   牛顿-欧拉法   人机协同助行实验  

摘要： 下肢外骨骼助力机器人存在人-机关节是否匹配、主动关节设计是否满足人体关节运动的驱动力要求等问题。为解决上述问题,基于所设计的电液伺服驱动下肢外骨骼助力机器人,将其简化为七连杆结构,并结合步态平衡理论,采用牛顿-欧拉法构建了其摆动相与支撑相瞬时动力学模型。然后,将不同步态相位下人体运动时的角度数据、速度数据及机器人结构参数代入牛顿-欧拉动力学迭代方程,求得机器人各关节的理论驱动力矩。最后,开展ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems,机械系统动力学自动分析)仿真实验和人机协同助行实验,通过对机器人各关节的驱动力矩峰值进行比较,验证了所构建动力学迭代方程的正确性和有效性。结果表明,通过采用牛顿-欧拉法来求解下肢外骨骼助力机器人关节的驱动力矩,可为其结构优化与控制策略制定提供重要的理论支撑。

关键词： 新工科   机器人竞赛   知识融合   创新能力培养  

摘要： 传统重理论、轻实践的教学模式,造成了学生所学课程知识相互割裂,知识间相互难融合,抑制了学生创新能力的提升。在新工科背景下,生物医学工程专业作为多学科交叉融合的典型代表,在丰富创新人才培养方式、拓展理论向实践转化途径等方面具有先天优势。机器人竞赛通过激发学生的主观能动性和学习热情,培养学生多种能力、素质,从而推动学生创新能力的提高。文章针对近年来机器人竞赛组织、培训等经验进行总结,探索如何通过机器人竞赛促进知识融合、进行创新能力培养。

关键词： 机器人   人工智能   中小型工业企业   自动化装配   控制策略   零部件  

摘要： 对中小型工业企业而言,使用机器人的自动化装配通常需要昂贵的费用,那些与机器人一同工作的员工受到了很大约束,必须在整个生产过程中与机器人保持“步调一致”。新的机器人控制策略有望通过AI人工智能技术使操作人员实现更灵活的操作。

关键词： 下肢外骨骼机器人   测试平台   安全性测试  

摘要： 提出了一种穿戴式下肢外骨骼康复机器人的测试平台,讨论了测试平台的功能、机构原理及测试方式。聚焦于外骨骼关节力矩的检测,通过解析法建立假人-外骨骼耦合动力学模型,得到外骨骼各关节的实际力矩。该测试平台的开发对穿戴式下肢外骨骼康复机器人的安全性研究提供一定的理论基础。