关键词： Cardiopulmonary exercise testing   incomplete spinal cord injury   rehabilitation   robotics-assisted tilt-table  

摘要： Purpose: Robotics-assisted tilt-table (RTT) technology allows neurological rehabilitation therapy to be started early thus alleviating some secondary complications of prolonged bed rest. This study assessed the feasibility of a novel work-rate-guided RTT approach for cardiopulmonary training and assessment in patients with incomplete spinal cord injury (iSCI). Methods: Three representative subjects with iSCI at three distinct stages of primary rehabilitation completed an incremental exercise test (IET) and a constant load test (CLT) on a RTT augmented with integrated leg-force and position measurement and visual work rate feedback. Feasibility assessment focused on: (i) implementation, (ii) limited efficacy testing, (iii) acceptability. Results: (i) All subjects were able follow the work rate target profile by adapting their volitional leg effort. (ii) During the IETs, peak oxygen uptake above rest was 304, 467 and 1378 ml/min and peak heart rate (HR) was 46, 32 and 65 beats/min above rest (subjects A, B and C, respectively). During the CLTs, steady-state oxygen uptake increased by 42%, 38% and 162% and HR by 12%, 20% and 29%. (iii) All exercise tests were tolerated well. Conclusion: The novel work-rate guided RTT intervention is deemed feasible for cardiopulmonary training and assessment in patients with iSCI: substantial cardiopulmonary responses were observed and the approach was found to be tolerable and implementable.

关键词： 变结构自行车机器人   罗斯方程   阿佩尔方程   神经网络   遗传算法   参数辨识  

摘要： 近些年来由于Segway这一新型的代步工具的出现,加上节能减排绿色环保的提出,掀起了一股对于这种小型自平衡轮式机器人的研究热潮。其实对于两轮车的研究从很久以前就已开始。开始时学者们的主要研究目光锁定在自行车这一具有悠久历史的代步工具,从动力学分析到逐步的实现自平衡自动行走。后来Segway的提出,彻底改变了人们对于两轮车的认识,同时也产生了这两种两轮车之间的优劣对比。 本文的研究对象是一种能够在自行车形态与Segway形态之间切换的自平衡机器人。分别从两种形态的动力学建模、不同形态的控制器设计与仿真、虚拟样机的设计与参数辨识以及最后的实物样机实验平台的搭建与测试等方面展开研究。 首先对于变结构自行车机器人(简称VSBR)的自行车形态与Segway形态进行了结构分析。然后使用拉格朗日方程对VSBR的Segway形态进行了动力学建模,使用罗斯方程对45°自行车形态的VSBR进行了动力学建模,使用阿佩尔方程对90°自行车形态的VSBR动力学建模。在这些动力学模型的基础上,针对VSBR的Segway形态的动力学模型设计了基于LQR的PID控制器,针对VSBR自行车形态45°模式设计了神经鲁棒控制器,针对VSBR自行车形态90°模式设计了神经滑模控制器,并且在MATLAB上进行了仿真实验。在理论分析之后进行了虚拟样机设计并设计了基于遗传算法的参数辨识实验。最后,搭建了VSBR的测控系统,设计了接口电路与上位机接收软件,并进性了测控系统试验,并对测试结果进行了分析。

关键词： Hip Joint   Dynamic analysis   Workplace   robotics   Biomimetics   Serial Publications   CARRYING CAPACITY   Parallel robots  

摘要： In order to increase the workspace and the carrying capacity of biomimetic robotics hip joint, a novel biomimetic robotics hip joint was developed. The biomimetic robotics hip joint is mainly composed of a moving platform, frame, and 3-RRR orthogonal spherical parallel mechanism branched chains, and has the characteristics of compact structure, large bearing capacity, high positioning accuracy, and good controllability. The functions of the biomimetic robotics hip joint are introduced, such as the technical parameters, the structure and the driving mode. The biomimetic robotics hip joint model of the robot is established, the kinematics equation is described, and then the dynamics are analyzed and simulated with ADAMS software. The proposed analysis methodology can be provided a theoretical base for biomimetic robotics hip joint of the servo motor selection and structural design. The designed hip joint can be applied in serial and parallel robots or any other mechanisms.

关键词： 机器人竞赛   辅导   方法  

摘要： 中国青少年机器活动是中国科协主办的面向21世纪青少年的系列科技创新活动之一,对于培养青少年创新能力、自主实践能力和综合学习能力都具有十分重要的意义,符合了时代发展的需求,促进学生全面素质的提高.在青少年机器人教育实践的过程中,青少年机器人教育被越来越多的学校、家长、学生所重视,比赛越来越规范,所造成的影响力也越来越大.

关键词： 学研合作   体质   机器人学   东北大学   机器人自动化   中国科学院   沈阳   合作体制   工程学   产学研   阳新   签约   国内   股份   高校   标志  

摘要： 9月，东北大学、中国科学院沈阳自动化研究所、沈阳新松机器人自动化股份有限公司签约合作组建国内985高校首个机器人科学与工程学院，这标志着采用产学研合作体制的机器人学院将在东北大学诞生。

关键词： 计算机辅助设计  

ISBN: (纸本)9787302384175

摘要： 本书以简单实例进行引导，结合实际操作，介绍了在工业界广泛应用于设计工作，国际一流的CAD软件——Creo Parametric的使用方法。书中所选模型简单易学，操作步骤详细，读者可以依照指导一步一步设计出三维模型，并进行渲染和虚拟装配。

关键词： 机器人学   AI   美国国防部   高级研究计划局   DARPA   DRC  

摘要： 今年6月,各种灵巧敏捷的机器人将参加由美国国防部高级研究计划局(DAPPA)举办的机器人挑战赛(DRC)决赛,为竞争高达200万美元的一等奖而展开角逐。挑战赛呼唤智能机器人如果你推一下SAFFi R人型机器人,它会迅速作出反应,即通过步伐移动来保持身体平衡;通过转动头部对四周环境扫描,SAFFi R甚至可以在不平坦的地形中行走,包括接受指令完成抓拿物体等举动。SAFFi R是一款由弗吉尼亚理工大学研制

关键词： 机器人学   人类   外观特征   仿人机器人   产业机器人   工业机器人  

摘要： 研制与人类外观特征类似,具有人类的智能、灵活性,并能够与人交流,既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动,不断适应环境的机器人,一直是人类的梦想之一。近些年来,随着机器人文化的发展及其技术广泛应用于社会的方方面面,一场社会文化的嬗变正在全球各地悄然进行。从机器人文化到现实版机器人"机器人"一词来源于捷克作家卡雷尔·恰佩克。1920年,

关键词： soft robotics   molecular motors   tissue engineering   bioinspired design   biomimetics   skeletal muscle   cardiac muscle  

摘要： In nature, nanometer-scale molecular motors are used to generate force within cells for diverse processes from transcription and transport to muscle contraction. This adaptability and scalability across wide temporal, spatial, and force regimes have spurred the development of biological soft robotic systems that seek to mimic and extend these capabilities. This review describes how molecular motors are hierarchically organized into larger-scale structures in order to provide a basic understanding of how these systems work in nature and the complexity and functionality we hope to replicate in biological soft robotics. These span the subcellular scale to macroscale, and this article focuses on the integration of biological components with synthetic materials, coupled with bioinspired robotic design. Key examples include nanoscale molecular motor-powered actuators, microscale bacteria-controlled devices, and macroscale muscle-powered robots that grasp, walk, and swim. Finally, the current challenges and future opportunities in the field are addressed.

关键词： 外墙清洗   并联机器人   动力学   机电耦合系统   控制  

摘要： 目前的建筑物外墙清洗方案主要有楼顶悬吊“蜘蛛人”、爬壁清洗机器人和轨道擦窗机等方式。本文针对这些清洗方式的不足之处,引入四绳并联牵引的外墙清洗工作平台概念,建立高安全系数、低成本、小劳动强度、高工作效率的绳牵引并联机器人系统。本文在前人对该机构系统低速运行下的机构学问题所开展的研究工作的基础上,考虑绳索动力学对系统性能的影响,进行四绳牵引的并联机器人机电耦合系统的建模和运动控制。具体包括:首先,建立外墙清洗绳牵引并联工作平台的缩比模型,研究绳索在初始平衡状态下的悬链线状态,并规划适合外墙清洗的末端运动轨迹,进行逆运动学问题的求解。其次,根据缩比模型尺寸要求搭建实验样机,对驱动电机采用开环位置控制模式,进行运动学级的末端轨迹控制实验。实验结果表明绳索力学特性对末端轨迹控制精度有较大影响,不能忽略。再次,考虑绳索的力学特性,在ADAMS中建立四绳牵引的并联机器人机械系统的虚拟样机模型。仿真结果表明考虑绳索力学特性后,末端轨迹控制精度得到改善,但仍需要采用相关的控制律以提高之。最后,通过ADAMS与MATLAB/Simulink的联合控制仿真,建立四绳牵引的并联机器人机电耦合系统动力学模型。仿真结果表明,其进一步提高了末端轨迹控制精度。研究成果将为四绳牵引的并联机器人系统的半实物仿真系统的搭建,以及实际外墙清洗绳牵引工作平台产品的研发提供理论依据和仿真数据。