关键词： ROBOTS -- Programming   ROBOTICS   VIRTUAL reality  

摘要： Click to increase image sizeClick to decrease image size

关键词： 智能机器人   委员会   装备   智能自动机   人工智能   山河智能   中华人民共和国  

摘要： 2013年11月1日至3日,由中国人工智能学会智能机器人专业委员会主办,山河智能装备股份有限公司、中南大学承办,上海未来伙伴机器人有限公司、深圳市中科鸥鹏智能科技有限公司、法国阿尔德巴兰机器人公司共同协办的第十届中国智能机器人学术会议在山河智能技术中心国际会议厅隆重举行。开幕式由山河智能装备集团副总裁张云龙教授主持,会议主席、中国人工智能学会智能机器人专业委员会主任

关键词： SCARA机器人   动力学   参数辨识   鲁棒控制  

摘要： 本文以SCARA工业机器人为研究对象，建立机器人运动学方程并求解雅可比矩阵，得出奇异位置。运用参数辨识方法得到精确的动力学模型并设计机器人鲁棒性控制器，主要研究内容如下： 首先介绍了SCARA机器人的形式和应用场合，运用修改后的D-H方法建立机器人运动学模型，通过MATLAB中机器人工具箱观察机器人运动情况，验证运动方程建立正确性。使用解析法求解机器人运动学逆解。在多组逆解中选择了最优解。计算SCARA机器人雅可比矩阵，得出机器人在运动过程中出现的奇异位置。 然后采用拉格朗日法建立SCARA机器人动力学方程，为了在参数辨识中简化计算，将机器人简化为水平两杆，通过在ADAMS中比较力矩大小验证简化的可行性。将动力学方程转化成线性形式，得出观测矩阵和待辨识参数的组合。运用遗传优化方法设计激励轨迹，用最小二乘法计算辨识参数的估计值。在仿真试验中建立MATLAB和ADAMS的联合仿真，得出参数辨识动力学模型。在相同运动轨迹中比较各关节受到的力矩，验证通过辨识参数得到的动力学模型的精确性。结果表明经过辨识获得的参数与实际理论参数很接近，这证实了得到的动力学方程结果的正确性。 最后考虑SCARA机器人在实际工作过程中可能受到的外界干扰不确定性设计鲁棒控制器。本文提出了控制器的目的和检测标准，基于动力学补偿的前提下，引入以轨迹误差为变量的辅助信号，利用辅助信号设计控制器，并在理论上证明了辅助信号和控制器是稳定的。在联合仿真中分别观察和比较在没有干扰误差和存在干扰误差两种情况下的轨迹跟踪情况。仿真结果证明使用本文所设计的鲁棒控制器后可以将误差减小50%，满足设计要求。

关键词： Cognition & reasoning   Brain   Information processing   Flexibility  

摘要： This essay looks closely at Rene Descartes's physiological theory, and especially his theorization of the nerves and the brain as an information-processing system, in order to offer a new interpretation of cognition within his philosophy. Rather than opposing mind and body, Descartes showed how the operations of the soul interrupted the automatic cognitive processes of the body to provide adaptive flexibility for the human organism as a whole. REPRESENTATIONS 124. Fall 2013 (C) The Regents of the University of California. ISSN 0734-6018, electronic ISSN 1533-855X, pages 43-68. All rights reserved. Direct requests for permission to photocopy or reproduce article content to the University of California Press at http://***/***.

关键词： 晶圆传输机器人   虚拟样机   轨迹规划   联合仿真  

摘要： 集成电路(IC)产业作为信息化的基础，对经济发展，社会进步和国家安全都有着巨大的影响。而IC制造装备是IC产业发展的支柱，在整个IC产业的发展中扮演着技术先导的角色。集束型晶圆制造设备已发展成IC制造业中半导体前端设备的主流。洁净晶圆传输机器人正是集束型设备中晶圆在各制造装备之间传递的核心部件，其性能直接影响整个集束型设备的可靠程度和自动化水平。 本论文以上述的洁净晶圆传输机器人为研究对象，对其进行了运动学与动力学分析，建立了运动学、动力学方程；基于ADAMS软件，建立了洁净晶圆传输机器人的虚拟样机；采用B样条构造机器人关节轨迹，并且利用ADAMS虚拟样机对轨迹规划的结果进行了仿真；基于Matlab软件，还建立了洁净晶圆传输机器人的单关节控制器模型；最后联合ADAMS虚拟样机以及Matlab控制器模型进行了洁净晶圆传输机器人的仿真，实现了洁净晶圆传输机器人在控制器作用下的虚拟运动，为实际开发这种洁净晶圆传输机器人的实物样机奠定了理论基础。

关键词： 蛇形机器人   动力学建模   牛顿-欧拉方法   微分方法  

摘要： 本文研究蛇形机器人动力学问题，即下述两类问题：1、蛇形机器人动力学正问题，根据各个关节某时刻的驱动扭矩或力，计算蛇形机器人的运动姿态，包括了关节位移、速度和加速度；2、蛇形机器人动力学逆问题，已知蛇形机器人某时刻运动轨迹对应的关节位移，速度和加速度，求解所需的扭矩或力。本文研究目的是为实现蛇形机器人的实时、有效控制提供基础；通过动力学建模，并采用最优控制方法，使蛇形机器人的控制达到良好的动态性能和最佳的指标。 本文的主要内容包括： （1）蛇形机器人本体设计：提出模块化设计和可重构设计原则，设计了蛇形机器人关节模块，选用了HS7950TH数字舵机为源动力，比较了常用的几种模块连接方式，选取了蛇身以正交连接为主，蛇头和蛇尾P-R连接为辅的方式。并设计了多级闭环运动控制系，以及针对该控制系统中的难点，提出了相应的解决办法。本文的动力学研究是在上述设计的机器人本体上进行。 （2）蛇形机器人的蠕动步态动力学建模：采用牛顿-欧拉方法，着重研究了蛇形机器人按照Serpenoid曲线推进的蠕动步态中的动力学建模。并在所建立的动力学模型中，依次计算了舵机的驱动力矩，地面对蛇形机器人的摩擦力，舵机转动所需要的最大力矩，最后延伸到研究蛇形机器人的运动控制。然后对单个关节进行动力学建模，设计了单个关节的位置跟踪控制器，并求解关节的位置和速度，并且对轨迹跟踪进行了仿真实验。 （3）蛇形机器人蜿蜒步态动力学建模：采用微分方法和牛顿-欧拉方法结合起来，分析了地面对其的摩擦力和摩擦力矩，接着求解舵机的驱动力，最后分析了蛇形机器人蜿蜒运动中的轨迹，对关节加速度和沿着前进方向的角加速度进行求解，以便最后求出整个蛇形机器人的运动速度、运动位移和运动方向。

关键词： 六足机器人   足-地力学   运动规划   动力学   仿真  

摘要： NASA研发的全地形六足探测器“ATHLETE”为美国即将建立的移动月球基地提供了强大的保障，其完善的地形适应能力和42自由度冗余驱动功能向世界展示了足/腿式机器人的发展潜力。足/腿式机器人有别于传统的轮式移动平台，将会以其独特的优势在复杂苛刻地形环境的物资运输、星球探测等领域发挥重要作用。 对于重载六足机器人来说，由于其机械结构质量较大，故相同的运动条件下其对结构造成的冲击也较大，机器人的足端运动轨迹在很大程度上影响了机器人运动的平稳性和使用寿命。本文以减小机器人腿足运动时的起落冲击为目的，设计了一种足端运动轨迹，使机器人足在开始运动和停止运动时速度冲击和力冲击均为零，并针对直线行走和原地转弯选择了步态，通过求解静态稳定裕度的方法对步态的稳定性进行了分析。 与基于运动学位置控制和速度控制相比，基于动力学的力控制具有更好的柔顺性，而这个特点对于重型机器人来说尤为重要，本文从动力学分析入手，利用牛顿—欧拉方法建立起机器人的动力学方程，并对基于动力学模型的控制进行了研究，设计了基于模糊PID的控制器。 足-地作用力学是机器人的机体与地形界面接触的唯一载体，决定了机器人的移动特性和承载能力，而目前一般的动力学软件对于接触力的求解都是利用刚体碰撞的方式来实现的，这并不适用于本课题的研究，本文对足-地接触的作用过程进行了分析，针对松软地质建立了足-地接触力学模型，并通过实验验证了其正确性。 在机器人的研制过程中，动力学仿真扮演着重要的角色，可以对机器人的设计起到指导作用。基于Vortex搭建了六足机器人动力学仿真平台，并将所建立的足-地作用力学模型和基于动力学的控制算法加入其中，对所设计的运动进行了仿真和评价。

关键词： Disassembly   Automation   Cognitive robotics  

摘要： Disassembly is a critical step to increase the value of end-of-life (EOL) products and to reduce the environmental footprint. Despite worldwide efforts, disassembly is still performed manually due to the uncertainty associated with the quality and the quantity of the returned EOL products. In this paper, a cognitive robotics based system is proposed to address this problem. The system is equipped with four cognitive functions: reasoning, execution monitoring, learning and revision. The proposed system is tested using LCD screens. The results show that the system is flexible enough to deal with any product models without prior information. (C) 2013 CIRP.

关键词： Science studies   Digital archive   Robotics   Oral history interview   Ecologies of knowledge   Digital libraries   Information systems  

摘要： Purpose - The purpose of this paper is to introduce the conceptual foundations and motivation for creating a digital archive to display the developments in the field of robotics over the past 50 years. Design/methodology/approach - The paper proposes that the archive should be based on the conceptualization of science as an "ecology of knowledge", composed of diverse sets of human and nonhuman actors evolving through associations across multiple social, epistemic, and temporal units of organization. The paper also discusses the roles of different data sources as memory practices primarily used in situated and systemic studies of science. Findings - The paper shows the value of using full capabilities of the current technology to allow for non-linear representations of the material within a digital archive. Originality/value - The paper contributes to the discussion of the implications of new information technologies such as digital archives for memory practices in science studies and the sciences.

关键词： 2自由度   门式起重机器人   刚柔耦合多体动力学   轨迹控制精度   吊绳倾角反馈  

摘要： 为了提高吊运效率，带有防摇功能的作为各种绳导引物料提升系统的起重机器人在操作者的监督下自行实现物料的搬运，这种半自动化的操作方式值得采纳。前人的大多数研究尚未能合适地解决起重机器人刚柔耦合时变多体动力学及其末端轨迹跟踪控制所涉及的理论和技术问题，故无法实现末端执行器以良好的动态特性准确跟踪期望轨迹。而2自由度门式起重机器人由于其机构系统在不考虑绳索分布质量的前提下具有微分平坦性这一性质，有望简化以上的问题。 为了验证不考虑绳索分布质量的2自由度门式起重机器人机构系统的动力学建模与基于微分平坦性的轨迹跟踪反馈控制是否符合真实机构系统的情况，论文采用理论分析与实验研究相结合的方法展开2自由度门式起重机器人机构系统的动力学与末端轨迹控制研究，取得了一些有意义的结果和结论，如下： 首次利用ADAMS软件对该机器人机构系统进行了刚柔耦合多体动力学建模与动力学正解分析，发现绳索分布质量对该机器人末端轨迹控制精度所产生的影响不能忽略，而这将给末端轨迹的实时控制带来困难。 为了解决上述问题，论文进一步研究了“采用基于微分平坦性的末端轨迹反馈跟踪控制理论与技术（在不考虑绳索分布质量的前提下）”这一解决方案的可行性，具体为： 1．在搭建实验样机的基础上，对其末端轨迹进行基于转矩/位置/速度三种不同控制模式的开环控制实验研究，发现实验轨迹与拟定的期望轨迹有较大区别，与比较接近实际情况的ADAMS软件仿真分析得到的轨迹较接近但有偏差，于是指出了采用一种具有反馈环节的末端轨迹闭环控制策略的必要性。 2．利用基于微分平坦性的末端轨迹跟踪控制策略，采用基于转矩/位置/速度三种不同的控制模式，对末端轨迹进行了闭环控制实验研究，发现：闭环控制实验轨迹较之开环控制实验的轨迹在精度上有较大改善，且基于位置/速度闭环控制模式所得到的实验轨迹与拟定的期望轨迹更加接近。从而从理论分析和实验研究两个方面同时验证了所提出的解决方案的可行性，若结合使用起重机的变频技术，该2自由度门式起重机器人有望在工业实践上得到使用，即便是大负载的吊运任务。 不过仍然需要采用一些手段来减少末端轨迹跟踪误差，如通过优化控制程序更好地抑制绳索的质量和柔性对轨迹控制的精度所造成的影响；采用高精密的机器人机械结构（采用小摩擦的关节结构）；尽量提高吊绳倾角检测系统的检测精度；以及通过采用高性能的实时运动控制系统来消除无法用控制策略加以补偿的各种因素等。