关键词： 连续体机器人   动力学模型   传动摩擦   凯恩方法  

摘要： 针对连续体机器人因自身的柔顺性及自由度的冗余性所带来的运动建模复杂和控制精度较低等问题,提出了一种考虑非线性摩擦的绳驱动连续体机器人动力学建模方法。基于凯恩方法构建了包含惯性力、弹性力、重力及驱动力作用的动力学模型,并根据改进的Capstan方程对绳-轮传动系统的力传递特性进行分析,提出了一种基于非线性摩擦补偿的前馈控制策略,最后通过对单节连续体机器人进行仿真和运动实验来验证所建模型的正确性。结果表明,所建立的运动模型和控制策略能够较为准确地描述连续体机器人的变形特性。

关键词： 参赛选手   惠水县   商务学院   贵州省   竞赛   青少年   教练员   开幕  

摘要： 2021年4月10日,2021年贵州省青少年机器人竞赛在惠水县贵州财经大学商务学院开幕。本次竞赛由贵州省科协、贵州省教育厅、贵州省文明办、贵州团贵州省委、贵州省妇联、贵州省科技厅共同主办,竞赛为期两天,将有来自全省9个市(州)的270支队伍1100多名参赛选手和教练员比赛。

关键词： 码垛机器人   D-H参数法   运动学   动力学仿真  

摘要： 目的为了实现大重量、大体积木门等板状物品的快速搬运与包装作业,设计一种适用于高速重载条件下的六自由度码垛机器人。方法针对该机器人,对其关键部件进行选型,通过D-H参数法建立机器人的运动学模型,并进行正逆运动学分析;求取机器人的工作空间,得到机器人所能达到的极限位置,为机器人的布置方案提供参考;运用ADAMS软件建立码垛机器人的动力学模型,对其在将木门进行搬运包装时危险工况进行仿真分析。结果得到码垛机器人处于最大臂展的危险工况下,大臂所受力及力矩最大,所受力及力矩最大值分别为12.9 kN,13.5 MN/mm。为进一步探究大臂的力学特性将大臂进行柔性化处理,得到大臂的力和力矩波动变化,以及最大动应力点,大臂所受力和力矩波动的最大值分别在z方向及y方向处,最大值分别为621 N,895 kN/mm。结论机器人各关节所受力和力矩变化无明显突变,所受刚性冲击较少;证明了在高速重载条件下大臂设计的合理性,为机器人结构的进一步优化及轻量化设计奠定了重要基础。

关键词： 双分裂   四轮机器人   分层递推   动力学建模   模型仿真  

摘要： 电力机器人服役于超高压强电磁特种作业环境下,机器人动力学模型是机器人机械结构设计、电气系统设计及控制器设计的关键,且动力学模型的精确度和复杂度直接影响机器人控制性能和机器人的运行速度。针对高压双分裂输电线路四轮移动带电作业机器人常规动力学建模方法计算量大、复杂、不利于机器人机构和控制器设计的问题,提出了一种基于分层递推结构的机器人动力学建模方法。通过分解作业过程中机械臂的运动,利用拉格朗日动力学建模方法对机器人的机械臂基本动作进行了动力学建模,得到了机械臂基本动作的统一动力学模型,通过递推得出了四轮移动机器人的完整动力学模型,最后,通过机器人作业现场获取的关节电机实时数据,在MATLAB软件中进行仿真实验,结果验证了本文机器人动力学模型的正确性,为机器人物理样机开发、控制器和关节驱动机构的设计与选型提供了理论依据。

关键词： 采摘机器人   动力学   仿真分析效果   VR技术   可视化   结构识别  

摘要： 在采摘机器人的设计时,为了提高其动力学设计的效果,将VR技术引入到了设计过程中,采用计算机软件创设虚拟环境,支持对采摘机器人动力学进行仿真,并具有数字化展示功能,可以更好的将产品的初步设计展示给设计者和客户,使产品具有更好的整体性和协调性。为了验证方法的可靠性,以采摘机器人底座的设计为例,对其设计效果以及设计耗时进行了测试。测试结果表明:采用VR技术可以成功的实现采摘机器人动力学设计,且仿真设计的周期较短,效率更高,还能获得更高的用户满意度,对于采摘机器人产品的可视化设计的研究具有重要的意义。

关键词： SCARA机器人   拉格朗日法   动力学参数辨识   递推最小二乘法  

摘要： 为了提高SCARA机器人在工业场合中的工作精度,对其动力学模型进行分析是有效途径之一。建立机器人拉格朗日动力学方程并进行线性化处理,得到一组关节力矩和待辨识参数的线性表达式。选取有限项傅里叶级数作为激励轨迹模型,并使机器人启停时关节角速度和角加速度为零,确保机器人运行平稳。再将线性表达式中观测矩阵的条件数作为优化指标,并结合MATLAB优化工具箱,获得关节最优激励轨迹系数。最后通过递推最小二乘法获得待辨识参数,并代入关节力矩表达式中,并与实际采集力矩值进行比较,确定两者变化趋势。结果表明:实验能够获得较为理想的效果,经过辨识计算所得关节力矩可用作相关领域的动力学控制。

关键词： 康复机器人   服务机器人   机器人学   人体运动学   外骨骼   救援设备   科幻电影   突发性灾害  

摘要： 科幻电影《环太平洋》给了我设计灵感。我在《仿生服务机器人与医疗康复机器人》一书中了解到,人体拥有神奇的特性和功能,可以成为优良的仿肘爆W!合机器人学、人体运动学、控制际等进行了仿生臟。第一步,在保证安全的前提下,对建筑物坍塌等突发性灾害情况进行实地考察,弄清在突发情况下应急救援存在的问题。第二步,走访虚拟仿真实验研究室、防灾应急体验馆等,了解目前国内的救援设备,并采访工作人员,研究人体外骨骼的结构功能图,根据肩关节、肘关节、髋关节、膝关节的结构特点设计图纸,筛选项目所用的制作材料。

关键词： 爬壁机器人   动力学建模   旋量理论   Udwadia-Kalaba理论  

摘要： 针对爬壁机器人的动力学建模问题,通过构造虚拟机构将爬壁机器人转换为具有固定基的开链系统,基于旋量理论并借助传统的拉格朗日建模方法给出了爬壁机器人未受约束时的动力学方程。借助Udwadia-Kalaba理论的建模思想,获得了爬壁机器人在预定轨迹下的解析动力学方程,避免了传统拉格朗日方程对于拉格朗日算子的依赖。数值仿真结果证明了该方法的有效性。

关键词： 快速移动   移动机构   动力学分析   Adams  

摘要： 针对目前市场上现有的机器人移动机构驱动多、控制繁琐、稳定性差的现象,研究了一款拥有平面内全方位快速移动功能的躲闪机器人同步移动转向机构。采用驱动电机和转向电机相互配合的方式实现全方位移动,为了检验移动机构模型建立的合理性,采用拉格朗日方程完成移动机构的动力学分析;并采用Adams软件完成移动机构虚拟样机的仿真模拟,得到相关转矩曲线;最后,完成了移动机构的实验测试。通过理论计算、仿真模拟、实验测试三者之间的相互验证,检验了躲闪机器人移动机构模型建立的准确性。

关键词： 高等职业教育   创新大赛   机器人竞赛   人文学院   焦作大学   理论宣讲   机电学院   经管学院  

摘要： 我校经管学院代表队在省教育厅举办的河南省高等职业教育青年教师课堂教学创新大赛中勇夺"酒店服务技能"赛特等奖。扈晓婕,焦作大学人文学院教师,在河南省"党的创新理论万场宣讲进基层"理论宣讲大赛决赛中,她的《微光成炬向光前行》荣获三等奖。我校机电学院代表队在第七届河南省大学生机器人竞赛中获一等奖一项、三等奖二项。