关键词： 柔索牵引并联机器人   机电耦合系统   转动惯量   黏性阻尼系数   分步辨识  

摘要： 针对柔索牵引并联机器人驱动单元结构复杂、强耦合的特性导致难以辨识机电耦合系统动力学参数的问题,通过整合驱动单元各耦合部件的转动惯量和黏性阻尼系数的方法,将伺服电机和卷筒机构作为一个整体研究对象,建立系统的动力学模型,构建可分离待辨识参数的辨识模型。以傅里叶级数优化末端执行器的激励轨迹,搭建试验平台,采集试验数据;基于加权最小二乘法拟合电机转矩数据,分步辨识出机器人系统的动力学参数。对比试验表明:该文提出的动力学参数辨识方法可行且辨识结果可靠。

关键词： 六足   蚂蚁   仿生机器人   动力学   仿真分析  

摘要： 为了验证六足蚂蚁仿生机器人的可行性,采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法对六足蚂蚁仿生机器人进行了研究。通过观察蚂蚁的组成结构和运动形态,对六足蚂蚁仿生机器人的结构和步态进行设计。使用ADAMS软件对设计模型进行了动力学仿真分析,得到了质心位移曲线、质心速度曲线、质心加速度曲线、足端接触力曲线及关节扭矩曲线,结果表明:机器人控制系统能有效的维持机器人的平衡,且在运动过程中保持稳定的状态,验证了模型结构设计及移动步态的合理性。对六足蚂蚁仿生机器人的样机进行测试,测试结果和仿真结果较为一致,验证了数值模拟方法的合理性。六足蚂蚁仿生机器人的设计可以为仿生类机器人的研发提供借鉴。

关键词： 工业机器人   最优轨迹规划   弱磁控制   机器人动力学  

摘要： 提出一种基于关节损耗约束的机器人速度最优轨迹规划方法,使机器人各关节在避免过度损耗的前提下运动速度最快。基于永磁同步电机理论模型,分析工业机器人关节温升对电流、力矩、速度限值的影响,并结合弱磁控制策略建立引入温升影响因素的关节电机模型,得到电机力矩约束和减速器力矩约束,基于凯恩方法建立工业机器人动力学模型得到机器人各关节动力学约束。结合关节力矩约束和动力学约束形成关节损耗约束,以速度最优为目标,通过迭代算法得到满足约束条件的关节速度和加速度,并采用归一化多项式算法将优化后得到的关键点插补为关节实时轨迹。上述方法应用于新松SR7CL工业机器人关节空间和笛卡儿空间的轨迹优化,实验结果表明各关节轨迹优化后满足损耗约束条件并且速度最优,实现简单、实时性强,适用于各类工业机器人的高速运行场景。

关键词： 井下救援机器人   动力学建模   轨迹跟踪  

摘要： 针对钻孔救援需求,设计了一种变结构井下救援机器人,该机器人可改变自身构型,通过钻孔进入井下环境。根据机器人结构特点,分析了机器人的转向机制,建立了考虑机器人前轮/履带-土壤间力学作用、描述机器人转向特性的动力学模型;为提高机器人的转向性能,分析了系统的瞬态及稳态响应以及不同结构参数对转向性能的影响,并对机器人结构参数进行了改进;基于机器人动力学模型,设计模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)控制器,实现了直线轨迹和圆形轨迹的轨迹跟踪仿真。结果表明,所建动力学模型是有效的,MPC轨迹跟踪控制器能够稳定地跟踪期望轨迹,为机器人的控制奠定了基础。

关键词： 机器人学   右半结肠癌   腹腔镜   放射性示踪剂  

摘要： 机器人系统具有高清三维立体图像和稳定的操作性,在右半结肠癌根治术中已广泛开展应用,与传统腹腔镜相比,其具有创伤小、出血量少、住院时间短、并发症发生率低等优势,更有利于术后患者的恢复,安全性及可行性也已得到多项证据的支持。随着技术的改进加之示踪剂及手术入路等新思路的应用,机器人在右半结肠癌根治术中将会发挥越来越重要的作用。

关键词： 下肢外骨骼机器人   八自由度   滚珠丝杠驱动   助力行走  

摘要： 针对下肢运动障碍患者的康复训练,设计了一款具有新型结构的八自由度下肢康复外骨骼机器人,利用滚珠丝杠驱动小腿代替传统直流电机驱动方式,实现膝关节的伸展/屈曲运动。首先用SolidWorks设计建立外骨骼机器人模型,并用Abaqus对模型中关键零件进行校核,然后针对外骨骼机器人的结构建立简化模型,并通过建立拉格朗日方程进行动力学分析。最后,为探究外骨骼机器人各关节活动所需驱动力和力矩大小与关节运动角度的规律,把外骨骼机器人模型数据导入Adams中,进行了外骨骼机器人平地行走的动力学仿真,得到了模型各关节的运动规律和驱动关节活动所需力矩与力的大小,为后续电机选型提供了参考。仿真结果显示:所设计的外骨骼机器人可以完成平地行走任务,运动时关节角度变化平稳,由此验证了外骨骼机器人的合理性。

关键词： 自动化生产线   数据驱动   机器人   操作策略   操作过程   核心手段   自动调整   市场需求  

摘要： 随着制造业智能化、自动化的发展,在提高生产效率、降低成本方面,自动化生产线逐步成为核心手段之一。机器人必须具有更高的灵活性和自我调整能力,才能适应快速变化的市场需求和复杂的生产任务。在此背景下,自适应机器人学习(Adaptive Robotics Learning)算法就成为解决这一问题的关键。该算法不仅可以通过数据驱动的方式让机器人自动调整操作策略,而且能够适应不同的任务和环境条件,使其在操作过程中的性能不断优化。

关键词： 变杆长   并联机器人   Lagrange方程   动力学  

摘要： 针对并联机器人关节参数对动力学性能研究的不足,结合现阶段已提出的一种新型的含变杆长平行四边形三平动并联机器人,通过运动学分析得到机器人各杆件质心的位置、速度方程,并利用第二类拉格朗日方程构建机器人的动力学模型,得到了系统广义力与广义变量之间的关系。通过数值计算进行了机器人动力学的算例仿真,研究了机器人在给定运动规律下主动关节质心相对位置与系统驱动力矩之间的关系,得出了主动关节质心相对位置为l1=l2=l3=0.11 m时,驱动力矩变化的幅值最小。为后续机器人的结构优化和控制系统提供理论依据。

关键词： 串联打磨机器人   运动学   动力学  

摘要： 基于新设计的空间三自由度串联打磨机器人开展运动学和动力学分析。此串联机器人的机构由三个机械臂及旋转关节组成,且通过改进版D-H建模法和拉格朗日方程推导出该串联打磨机器人的运动学及动力学方程,并简单分析此机器人的运动学及动力学特性,并结合仿真软件ADAMS及Scilab来仿真该串联打磨机器人运动学和动力学的特点,结果表明理论与仿真结果相一致,验证了该机器人的运动学及动力学的正确性。本文的研究结果将对进一步分析该串联打磨机器人的动态特性、机构优化以及控制系统设计等实际工作具有重要意义。

关键词： RoboMaster   工程机器人   竞技机器人   机械结构   电控系统   机器人竞赛   性能分析  

摘要： RoboMaster机甲大师赛是一项对抗性质的竞技型机器人竞赛。其中的工程机器人在赛场上起到辅助的作用,配合其他进攻型机器人进行团队对抗。结合2023赛季的竞赛规则和制作规范及2021-2022赛季的实践经验,本文设计了一款工程机器人,完成机械结构设计、控制系统设计等,实现四驱移动、取矿、兑换矿石的功能需求,最后通过样机测试验证了工程机器人的性能。