关键词： 机器人   竞赛   协作  

摘要： 本文旨在通过多机器人系统的敌我识别、任务分配等关键技术的研究,实现多机器人竞赛项目中的有效协作功能,以提高机器人竞赛能力,论文采用理论推导、软件仿真、硬件设计与改造等相结合的方式来开展研究,以解决机器人何时协作、如何协作等棘手问题。

关键词： 新型搓澡与按摩机器人   动力学   控制分析  

摘要： 为了研究新型搓澡与按摩机器人的运动轨迹,提高控制精度和工作效率,以新型6自由度对称3T3R支链型3-RPRS并联机构为研究对象,设计了新型搓澡与按摩机器人的动力学控制方法。首先采用影响系数法建立该机构的加速度和速度的映射关系,以分析其运动学;然后利用虚功原理推导了该新型并联机构的Lagrange逆动力学方程,求解了驱动力,在此基础上建立其逆动力学模型以及系统框图,以此引入基于动力学模型的前馈控制的改进控制方法和前馈控制系统;最后在Simulink仿真环境下,以预设运动轨迹和实际运动轨迹为输出目标,利用前馈控制系统对不同预设轨迹进行了算例追踪实验。结果表明:新型搓澡与按摩机器人的运动情况稳定、无突变;前馈控制系统下的修正理论系统动力学模型与实际轨迹存在的各向位移偏差变化在±1mm以内,80%的位移偏差控制在±0.8mm以内,从而保证了并联机构的运动稳定性。

关键词： 球面并联机器人   驱动力矩   运动微分方程   空间定位  

摘要： 鉴于球面3自由度并联机器人上角锥具有3个纯转动自由度,其运动本质等效于3自由度转动陀螺。将该机器人构型用于刚体空间定位的执行机构,推导得到主动关节驱动力矩表达式,选取机器人3个欧拉角为广义坐标,采用拉格朗日法建立机器人运动微分方程。通过实例将球面3自由度并联机器人用作跟踪空间目标定位平台的执行机构,应用MATLAB软件对机器人进行仿真分析,得到影响机器人主动关节驱动力矩的主要因素,为机器人动力学性能分析和控制系统设计提供基础。

关键词： 深度学习   竞赛系统   机器人   分割   运动目标检测  

摘要： 针对竞赛系统机器人运动目标检测存在无用区域,易出现噪声以及空洞现象,存在误检率较高的问题,提出了基于深度学习的竞赛系统中机器人运动目标检测。通过机器人摄像头特点,建立运动目标图像获取模型,标定运动目标,根据标定结果深度分割图像提取运动目标所在区域、剔除无用区域、降低检测噪声。利用深度学习的卷积核反向传播特点,提取运动目标区域中的运动目标特征,建立竞赛系统四维向量,实时检测运动中的目标。实验结果表明,在同样存在背景干扰的前提下,对运动目标的误检率为0.95%,平均每帧检测时间为15.50 ms。

关键词： 多体动力学   动力学仿真模块   六足机器人   快速步态  

摘要： 实现六足机器人步态控制的前提是能够准确进行步态建模.本文提出一种基于多体动力学的六足机器人三角步态仿真模型,该模型由Simulink中的SimMechanics模块所建立,主要包括力模型和控制器模型.力模型针对足和接触地面的作用力与反作用力,控制器模型用来模拟六足机器人在行走时具有仿昆虫的行走特征.本文选用昆虫常见的三角步态来进行仿真研究,该模型成功执行了六足机器人的步态,验证了模型的有效性.

关键词： 管道机器人   地质雷达   结构设计   力学仿真  

摘要： 利用Creo软件创建了管道检测机器人三维实体模型,在ADAMS中对机器人后轮施加140 mm/s的速度驱动,在正常工况和越障极端工况下分别进行了动力学仿真分析,重点考察机器人车轮和连接结构的受力情况。仿真结果表明:在越障过程中,机器人整体都受到较大的冲击,机器人行驶不够平稳,相关的连接件承受的载荷波动较大;特别是连接结构滑槽中的铆钉,正常工况受力最高幅值约为2600 N,而极端工况最高幅值达到18000 N左右,因此,它是强度考察的重点对象。最后,文章提出了添加压力传感器和弹簧组的优化设计方案,改善了机器人行驶状态。

关键词： Robots   Service robots   Software engineering   Robot sensing systems   Containers   Industrial facilities   Packaging   Automation  

摘要： Illustration Through a Bimanual Manipulation Case Study

摘要： 120

关键词： agriculture   automated cultivation   mobile manipulation   orchard tasks   pome fruit  

摘要： The cultivation of apples and pears in orchards consists of several tasks that still demand much human labor. The cost of this skilled labor increases while the number of competent seasonal workers becomes insufficient. These facts are a threat to the fruit industry. To find a solution, this paper addresses current as well as future automation possibilities for the main orchard tasks as a profitable alternative to human labor. Besides an activity research in pome fruit orchards, this paper contains an overall review of the research and developments that have been performed to automate each major activity (e.g., pruning, thinning, spraying, harvesting and mobile navigating) in the cultivation of pome fruit. These tasks are individually evaluated on feasibility and profitability of the developed automations. Finally, this paper concludes that, despite the large amount of research, almost no fully automated and cost-efficient solution has been developed. A possible option to increase the viability of the prototypes might be the simplification of the tree structures, and consequently the orchard architecture, to make it "robot-ready." Another option in this perspective is combining several techniques, for accomplishing individual tasks, in one multipurpose robot platform. As a result, the usability and efficiency of the robot increases.

关键词： marine biomimetics   bibliographic statistics   energy provision   biomaterials   locomotor designs   optimal energy consumption  

摘要： Mechatronic and soft robotics are taking inspiration from the animal kingdom to create new high-performance robots. Here, we focused on marine biomimetic research and used innovative bibliographic statistics tools, to highlight established and emerging knowledge domains. A total of 6980 scientific publications retrieved from the Scopus database (1950-2020), evidencing a sharp research increase in 2003-2004. Clustering analysis of countries collaborations showed two major Asian-North America and European clusters. Three significant areas appeared: (i) energy provision, whose advancement mainly relies on microbial fuel cells, (ii) biomaterials for not yet fully operational soft-robotic solutions;and finally (iii), design and control, chiefly oriented to locomotor designs. In this scenario, marine biomimicking robotics still lacks solutions for the long-lasting energy provision, which presently hinders operation autonomy. In the research environment, identifying natural processes by which living organisms obtain energy is thus urgent to sustain energy-demanding tasks while, at the same time, the natural designs must increasingly inform to optimize energy consumption.