关键词： 轮式移动机器人   模型预测控制   神经动力学   跟踪   稳定性  

摘要： 为了对轮式移动机器人(WMR)进行光滑、鲁棒、稳定的轨迹跟踪控制,分析了生物激励神经动力学原理,研究了非线性模型预测控制策略,提出了一种基于神经动力学思想的模型预测终端控制方法。首先,针对传统控制方法存在的初始速度跳变问题,利用神经动力学在信息处理方面的优良特性,设计了神经动力学控制模块;然后,根据模型预测控制原理给出了一个优化控制模块;最后,设计了终端域和线性反馈终端控制器来保证系统的全局渐近稳定性。仿真结果表明:利用所设计的控制方法进行曲线跟踪时,被控WMR系统收敛到参考轨迹的时间可从12s降到5s,初始线速度/角速度分别从[-3,4]m/s和[-5,6]rad/s缩小到[0,2]m/s和[-3,3]rad/s,且系统输出有界光滑,使WMR在完成轨迹跟踪的同时实现了全局渐进稳定。由于文中核心算法的推导过程不受WMR运动学模型限制,故该研究结论亦可应用于其他结构的移动机器人。

关键词： 关节型机器人   惯量参数   参数辨识   连接组合体法  

摘要： 为获得不受负载影响的机器人动力学参数的独立值,采用连接组合体方法辨识机器人动力学参数,即辨识时按照一定的方式及次序锁定其他关节,每次仅让某几个关节运动,从而辨识出全部参数的独立值。编写了机器人动力学参数辨识程序,对某确定工业机器人进行了动力学参数辨识计算。结果表明:该方法能够获得独立的机器人动力学参数;绝大多数参数能够获得理想的辨识精度;受噪声影响,部分参数辨识结果与理想值差距较大,原因在于这些参数对力矩的贡献很小,在噪声存在的情况下,其信息被淹没;基于辨识结果的力矩计算结果与机器人控制理想力矩具有很高的吻合度,验证了该方法的正确性。

关键词： 中国科技会堂   专家委员会   机器人   青少年   北京航空航天大学   竞赛   中国科学院   首都师范大学  

摘要： 2月12日，中国青少年机器人竞赛专家委员会全体会议在中国科技会堂召开，新一届专家委员会正式成立。会议宣布了新一届专家委员会成员名单。中国科学院大学常务副校长吴岳良院士担任专家委员会主任，北京航空航天大学宗光华教授、中国科学院大学计算机与控制学院执行院长黄庆明教授担任副主任，北京理工大学陆际联教授、天津职业技术师范大学崔世钢教授、河北大学韩铭祜教授、中国科学院大学王伟强教授、首都师范大学律原教授任委员。

关键词： 并联结构   煤矿救灾机器人   动力学  

摘要： 首先概述了工业机器人技术特点与并联结构的特点,分析了并联机器人动力学状况,建构了基于并联结构的煤矿救灾机器人动力学特点,提出了相关发展方向。

关键词： 灭火机器人   静态路径设计   动态路径设计  

摘要： 灭火机器人比赛场地中顺利完成灭火任务,需要依靠一套稳定、完善的搜寻火焰并有效熄灭火焰的路径.笔者利用场地空间规格的不变性,结合灭火机器人的红外光电传感器、火焰传感器和地面灰度传感器等设备,设计了一种对特定场地进行有序自动火焰搜索的路径.经过多次场地测试表明,该路径设计合理可行.

关键词： 计算智能   图像处理   电力系统   自动化控制   数学工具   信号处理   机器人学   模糊系统  

摘要： 基于计算智能的技术作为可行的、数学工具已经有超过十年的时间，它们广泛地应用于许多系统和领域，诸如：信号处理、自动化控制、机器人学、电力系统等。图像处理也吸引了众多对基于计算智能的技术应用感兴趣的研究者，是一个很受关注的研究问题及现实问题。最初，大部分的研究工作，主要集中在发展常规模糊系统、

关键词： 机器人学   机械   教学改革  

摘要： 《机器人学》是我校一门培养学生具有机器人设计和使用方面基础知识的专业选修课。结合本校机械类专业《机器人学》的课程特点与借鉴其他院校教学改革的先进经验,从教学内容、教学方法、考评方式三方面分析了目前《机器人学》课程教学中存在的主要问题,并提出了课程改革的思路与做法。

关键词： 动力学参数   动静态辨识   机械臂  

摘要： 针对机器人惯性参数辨识的问题,提出了一种机械臂动力学参数的动静态混合辨识方法。在静态辨识中,通过变换机械臂的构型构造多维矩阵,利用机器人基座六维力传感器采集的三维力及力矩值,采用最小二乘法求解机械臂各连杆质量与质心坐标的乘积,为动态辨识过程消去待辨识参数的二次方项,降低辨识的复杂度。利用静态辨识结果,基于牛顿-欧拉算法推导参数解耦形式的机械臂动力学方程。在动态辨识中,规划各关节按照特定的组合方式运动,根据采集的各关节的力矩、速度及加速度值,采用伪逆法辨识各连杆的惯性张量以及质心坐标,继而完成动力学参数的全辨识,算法的参数辨识误差低于0.7%。最后,通过仿真实验验证了该辨识算法的正确性与可行性。

关键词： assistive   rehabilitation   robotics   technology   therapeutic   trend  

摘要： This paper presents and studies various selected literature primarily from conference proceedings, journals and clinical tests of the robotic, mechatronics, neurology and biomedical engineering of rehabilitation robotic systems. The present paper focuses of three main categories: types of rehabilitation robots, key technologies with current issues and future challenges. Literature on fundamental research with some examples from commercialized robots and new robot development projects related to rehabilitation are introduced. Most of the commercialized robots presented in this paper are well known especially to robotics engineers and scholars in the robotic field, but are less known to humanities scholars. The field of rehabilitation robot research is expanding;in light of this, some of the current issues and future challenges in rehabilitation robot engineering are recalled, examined and clarified with future directions. This paper is concluded with some recommendations with respect to rehabilitation robots. (C) 2014 Wolters Kluwer Health vertical bar Lippincott Williams & Wilkins.

关键词： Concurrent design   multidisciplinary systems   mechatronics   robot manipulator   fuzzy logic  

摘要： This article details a holistic concurrent design framework, based on fuzzy logic, which is suitable for multidisciplinary systems. The methodology attempts to enhance communication and collaboration between different disciplines through introducing the universal notion of satisfaction and expressing the holistic behavior of multidisciplinary systems using the notion of energy. Throughout the design process, it uses fuzzy logic to formalize subjective aspects of design including the impact of the designer's attitude, resulting in the simplification of the multi-objective constrained optimization process. In the final phase, the methodology adjusts the designer's subjective attitude based on a holistic system performance by utilizing an energy-based model of multidisciplinary systems. The efficiency of the resulting design framework is illustrated by improving the design of a 5-degree-of-freedom industrial robot manipulator.