关键词： 独轮车机器人   欠驱动   非完整约束   动力学建模   平衡控制  

摘要： 提出一种具有3个驱动自由度的全方位行走独轮车机构,并对其动态行为及平衡控制策略进行了初步研究。考虑车轮的纯滚动和非完整约束条件,采用Kane方法建立了系统的力学模型;以此为基础,通过反馈线性化车架的3个欠驱动欧拉角,并选择全部6个自由度为输出,设计平衡运动控制器;借助MATLAB/Simulink模块,对系统平衡运动进行仿真控制,所得结果表明,通过合理选择控制参数,系统可以在短时间内实现车体平衡和航向稳定。

关键词： 旋翼飞行机器人   受限环境   运动协调机制   6-DOF模型   容错自适应控制  

摘要： 针对目前无人飞行器在受限环境执行作业时操控性和安全性不足的问题,设计了一种基于旋翼动力的碟式自主旋翼飞行机器人(rotor aerial robot,RAR),采用内置桨叶和冗余执行机构以增强飞行器的安全性和容错能力,采用内、外双旋翼系统和碟式机体构架以提高空气动力特性和操控性能.运用牛顿-欧拉方法建立了系统的6自由度(six-degrees-of-freedom,6-DOF)动力学模型,根据模型执行环节易受气动干扰或故障等因素影响而出现参数不稳定的问题,设计了容错自适应控制方法,在Matlab/SIMULINK环境下以飞行器的侧向通道控制为例进行了仿真实验,验证了旋翼飞行机器人具有良好的操控性和鲁棒性.

关键词： 机器人   ADAMS   动力学仿真   拉格朗日  

摘要： 针对七自由度机器人结构特点,以拉格朗日法为理论基础建立了机器人动力学方程,并对机器人进行了动力学分析。基于ADAMS仿真软件构建机器人虚拟样机模型,对七自由度机器人进行了动力学仿真,获得了各个关节驱动力矩的函数曲线,验证了模型设计的合理性。基于MATLAB软件对动力学模型进行数值分析,绘出其力矩曲线,并与ADAMS仿真曲线进行对比,验证理论计算的正确性。为机构设计提供数据和结构方面的参考,为进一步研发7自由度机器人设备提供可靠有力的依据。

关键词： ROBOTS -- Design & construction   TACTILE sensors -- Design & construction   ROBOTS -- Kinematics   NAVIGATION   ALGORITHMS   REMOTE submersibles  

摘要： The article discusses the design of a robotic arm with an electronic skin containing touch sensors by researcher Charlie Kemp and team. The sensors enable the robotic arm to navigate through its environment without colliding with objects or people, using an algorithm which chooses its route based on the objects in its path and a determined task sensitivity level. Potential applications include assisting quadriplegic persons and the navigation of underwater robots.

关键词： 柔性杆   柔性铰   机器人   碰撞   动力学   高次耦合  

摘要： 为了研究杆和铰的柔性对柔性多体系统碰撞动力学的影响,该文以高次刚柔耦合动力学理论为基础,对由n柔性杆和n转动铰构成的柔性机器人系统进行了碰撞动力学建模与仿真。考虑了柔性杆的拉伸变形、横向弯曲变形、扭转变形、铰的柔性效应和质量。采用Hertz接触理论和非线性阻尼理论描述碰撞力。引入碰撞力势能,运用拉格朗日方程获得碰撞力所对应的广义力,得到了柔性机器人的碰撞动力学方程。编制了柔性杆柔性铰机器人含碰撞的全局动力学仿真软件。通过2个仿真算例分析了高次耦合和铰的柔性效应对柔性机器人系统碰撞动力学行为的影响,验证了该文方法的可行性。

关键词： ROBOTS -- Safety measures   INDUSTRIAL safety   STANDARDS   OCCUPATIONAL hazards  

摘要： In an interview, Jeff Fryman, director of standards development at Robotic Industries Association (RIA), talked about safety in robotics industry. He is responsible for the development of national and international robot safety standards at RIA, among other robot-related standards. He is also responsible for planning and hosting their annual National Robot Safety Conference, as well regional seminars and in-house training programs. An industrial robot is an automatically controlled, reprogrammable multipurpose manipulator, programmable in three or more axes. It can be fixed in place or mobile for use in industrial automation applications. The phrases multipurpose Industrial robots present a singular occupational hazard: the effects of being struck or crushed by the motion of the robot. A new 2012 edition of the national robot safety standard (R15.06) will be published soon. This document is a national adoption of the international standards ISO 10218-1 and ISO 10218-2, which were published in July 2011.

关键词： 外骨骼   支撑期   动力学   设计   仿真  

摘要： 设计了一种针对军事用途的下肢外骨骼机器人,主要为行军过程中的士兵承载负重。分析了人类下肢自由度以及下肢步态的特点,对人体下肢在单足和双足支撑期进行了动力学分析,建立了七杆模型,并与通常的五杆模型进行比较,得到各关节在一个步态周期内驱动力矩以及功率的变化,随后分析了人体下肢在登台阶过程中的功率变化,利用两者的分析结果确定了各关节的驱动方式。结合下肢外骨骼所需要实现的功能、工作原理及其结构组成,利用SolidWorks软件对其进行结构设计。最后,为验证所得到的结果的正确性,将样机模型导入ADAMS中进行验证,证明了所得到的液压缸力和各关节力矩是正确的。

关键词： 码垛机器人   动力学   弹簧   平衡   力矩  

摘要： 随着实际应用中负载和速度要求的不断提高,码垛机器人的动力学特性被赋予了更高的要求,而优化机器人弹簧平衡机构对于改善其动力学性能和运动中的平稳性具有重要意义。基于凯恩(Kane)方程的动力学算法,以PT1300型码垛机器人为研究对象建立码垛机器人刚体逆动力学模型。在给定机器人运动路径及运动规律前提下,基于动力学层面提出一种弹簧平衡机构设计方法。研究结果表明,采用该方法设计的弹簧平衡机构可明显降低关节驱动力矩,达到了预期效果。

关键词： 动力学模型   三轴并联机器人   拉格朗日法  

摘要： 对高速高精度三轴并联机器人的结构进行了分析。先采用拉格朗日法建立单个串联机器人的拉格朗日函数,然后将3个串联机器人的拉格朗日函数相加,再加入闭链约束条件,最终得到该三轴并联机器人的动力学模型。该动力学模型结构简单、计算高效,为后续设计最优的控制器提供理论依据。

关键词： 机器人竞赛   仿生技术   智能控制   蜥蜴   第一实验小学   动手能力   制造技术   控制技术  

摘要： 在仿生技术、控制技术和制造技术不断发展的今天，仿人及仿生物机器人相继被研制出来。仿生机器人已经成为机器人家族中的重要成员。在第十二届中国青少年机器人竞赛上，由甘肃省临洮县第一实验小学机器人创意小组的同学们设计研制出的仿生智能“蜥蜴”机器人，虽然没有国际上许多尖端技术，但是学生们充分发挥了自身的创新与动手能力，通过长期观察蜥蜴这种爬行动物的形状、行为及生活习性，制作出了仿真的蜥蜴形象和具有机器人智能控制能力的机器生物体。