关键词： 柔性   双轮平衡机器人   建模   可控性   动态性能  

摘要： 提出了一种柔性双轮平衡机器人,其机身具有以一段弹簧作为弹性阻尼的被动俯仰旋转关节.运用拉格朗日方法建立了此机器人在平面运动的动力学模型.基于此模型,首先证明了柔性双轮平衡机器人在直立平衡点不稳定和局部可控.其次,分析了关节刚度对线性二次型最优姿态平衡控制系统的影响.结果显示,关节刚度减小在理论上能够加强系统的鲁棒性,却使得控制系统动态性能下降.本文提出的模型及相关分析为柔性双轮平衡机器人的设计和控制提供了一定理论依据.

关键词： 机器人动力学   李群李代数   主被动关节   计算力矩控制  

摘要： 采用李群李代数符号描述了含主被动关节机器人的动力学分析和控制问题。首先用李群李代数描述了机器人的反向动力学,然后将牛顿-欧拉方法和铰接体惯量方法结合起来,给出了含主被动关节的机器人动力学解决方法。利用动力学方法得到的结果,采用计算力矩控制方法进行仿真,并与PID控制方法的仿真结果进行比较,验证了计算力矩方法的较好的性能特征。

关键词： 码垛机器人   动力学模型   滑模模糊控制  

摘要： MJR120型码垛机器人是本文自行研制的一种用于包装生产线上完成物料搬运和码放的机器人。本文经过对该机器人进行的详细动力学分析,确定了系统的广义驱动力(矩),运用第二类拉格朗日方程建立了系统的动力学模型;对MJR120码垛机器人在控制上采用了滑模模糊控制技术,通过仿真实验表明了该控制方法对MJR120码垛机器人进行控制的有效性。

摘要： The article announces the participation of Rockwell Automation Inc. and Rockwell Collins Inc. to the Automation Federation (AF) Technology Quest exhibit at the 2010 Boy Scout Jamboree on July 26-August 4, 2010 at Fort A.P. Hill, Virginia.

关键词： LAPAROSCOPY   ROBOTICS in medicine   ENDOUROLOGY   MEDICAL screening   SURGERY risk factors   QUALITY control of medical care   URINARY organ surgery   ENDOSCOPY  

摘要： Introduction: we determined the status of Canadian training during senior residency in laparoscopic, robotic and endourologic surgery. Methods: Fifty-six residents in their final year of urology residency training were surveyed in person in 2007 or 2008. Results: All residents completed the survey. Most residents (85.7%) train at centres performing more than 50 laparoscopic procedures yearly and almost all (96.4%) believe laparoscopic radical nephrectomy is the gold standard. About 82% of residents participated in a laparoscopic partial nephrectomy in 2008, compared to 64.7% in 2007. Of the respondents, 66% have participated in a laparoscopic prostatectomy and 54% believe the procedure has promising potential. Exposure and training in robotic-assisted laparoscopic procedures seem to be increasing as 35.7% of 2008 residents have access to a surgical robot and 7% consider themselves trained in robotic-assisted procedures. Most residents (71.4%) train at centres that perform percutaneous ablation. However, 65% state the procedure is performed solely by radiologists. Percutaneous nephrolithotomy is widely performed (98.2%), but only 37.5% of residents report training in obtaining primary percutaneous renal access. Despite only 12.5% of residents ranking their laparoscopic experience as below average or poor, an increasing proportion of graduating residents are pursuing fellowships in minimally-invasive urology. Conclusion: Laparoscopic nephrectomy is commonly performed and is considered the standard of care by Canadian urology residents. Robotic-assisted surgery is becoming more common but will require continued evaluation by educators who will ultimately define its role in the urological residency training curriculum. Minimally-invasive surgical fellowships remain popular, as Canadian residents do not feel adequately trained in certain advanced procedures. Urologists must strive to learn and adapt to new technologies or risk losing them to other specialties.

关键词： Vision guided manipulation   Stereo imaging   Planetary robotics   Comparison study  

摘要： Manipulation systems for planetary exploration operate under severe restrictions. They need to integrate vision and manipulation to achieve the reliability, safety, and predictability required of expensive systems operating on remote planets. They also must operate on very modest hardware that is shared with many other systems, and must operate without human intervention. Typically such systems employ calibrated stereo cameras and calibrated manipulators to achieve precision of the order of one centimeter with respect to instrument placement activities. This paper presents three complementary approaches to vision guided manipulation designed to robustly achieve high precision in manipulation. These approaches are described and compared, both in simulation and on hardware. In situ estimation and adaptation of the manipulator and/or camera models in these methods account for changes in the system configuration, thus ensuring consistent precision for the life of the mission. All the three methods provide several-fold increases in accuracy of manipulator positioning over the standard flight approach. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

关键词： 空间冗余度机器人.运动学规划   避奇异   避障碍   动力学控制   混沌识别   混沌控制  

摘要： 自由浮动空间冗余度机器人工作在空间微重力环境中,没有固定的基座,机器人内部各部分的运动互相影响,是一个高度非线性、强耦合的复杂动力学系统。本文系统研究了空间冗余度机器人避奇异、避障碍运动学规划和动力学控制中的混沌识别与抑制问题。\n 首先结合几个典型混沌系统的计算实验结果研究了周期动力系统是如何发展成混沌的,以及出现或进入混沌状态后的一系列新的性质和混沌运动的基本特征。\n 其次分析自由浮动空间冗余度机器人系统的运动学特性,推导出自由浮动空间冗余度机器人系统的运动学方程,分析空间机器人的动力学奇异性问题,基于梯度投影法选取空间机器人的运动学可操作度作为避奇异优化目标函数,利用关节空间的自运动,实现自由浮动冗余度空间机器人的避奇异运动规划,对其避奇异运动学规划时的自运动状态进行研究。大量的数值计算结果表明:空间冗余度机器人避奇异运动学优化时,其关节零空间的自运动是处于混沌状态的。因此,选择能量需求小、易于实现的状态延迟反馈控制方法来实现空间冗余度机器人回避奇异运动学规划时的混沌抑制。\n 对自由浮动空间机器人操作臂系统的避障碍运动规划方法进行探讨,并对避障碍运动规划做具体计算仿真实例。研究结果表明:空间冗余度机器人人工势力场法控制避障碍运动规划时其自运动状态是混沌的。针对其运动的特点,研究了控制参数和其运动状态的对应关系图,选取合适的控制参数,较快地把空间冗余度机器人自运动中的混沌运动转变成规则的周期运动。\n 利用多刚体动力学方法,推导出机器人的动力学模型。基于空间冗余度机器人的动力学方程,将计算力矩控制算法应用到冗余度空间机器人上,得出空间机器人动力学控制时其自运动是存在混沌的结论。结合自适应控制策略,应用自适应状态延时反馈混沌控制,抑制空间冗余度机器人动力学控制时关节自运动的混沌状态。

关键词： 力觉临场感   主从医疗机器人   遥操作   双向控制  

摘要： 本文基于对主从机器人控制系统的动力学分析,研究了借助力觉临场感技术实现主从医疗机器人遥操作的控制理论和设计方法。在力和运动的双向控制中采用了新型控制方案,从理论上分析了该方案的可行性,显示了临场感技术在增强人机交互能力方面的优越性。

关键词： 智能机器人   广州市   竞赛活动   中小学   科技中心   科学技术教育   电化教育   教育信息  

摘要： 2009年广州市中小学智能机器人竞赛活动于2009年11月29日在广州市第52中学隆重开幕。广东省电化教育馆副馆长伍金球、广东省青少年科技中心副主任叶新鹏、广州市科技与信息化局副局长马曙、广州市教育局副局长雷忠良、广州市科技与信息化局规划法规处处长张序、广州市教育局科研处处长符忠鹏、广州市教育信息巾心主任张嘉志、广州市青少年科学技术教育协会常务副秘书长吴福全等出席了开幕式。

关键词： 仿鱼机器人   速度收敛算法   收敛速度   推进机理   流场结构  

摘要： 将速度收敛算法应用于仿鱼机器人直线游动的数值模拟研究中,任意给定初始速度,通过检验游动过程中推进力和阻力的数值动态修正鱼体的游动速度,使其收敛到稳态值,进一步在收敛速度的基础上,对仿鱼机器人稳态游动的力学性能进行数值模拟,揭示其推进机理和流场结构。计算结果表明,改变摆动频率和尾部最大摆幅,采用速度收敛算法可以有效地预测仿鱼机器人的稳态游动速度,进而获得稳态游动的推进力、功率消耗和推进效率,三维流场结构清晰地反映尾部交变的正压梯度与头部的逆压梯度效应。研究结果对于预测仿鱼机器人的稳态游动速度,揭示稳态游动下仿鱼机器人的推进机理,设计仿鱼机器人的运动参数具有重要意义。