关键词： 新工科   校企合作   人才培养   项目驱动式   创新创业能力   机器人  

摘要： 目前各高校机器人相关专业的人才培养方案是基于各校学科优势和研究基础架构的,课程体系在一定程度上缺乏科学性、系统性和融合性,实践模式也比较传统,对学生解决复杂工程问题的能力和“双创”能力的培养缺乏效率。结合“新工科”教育教学改革的新要求和机器人行业的发展趋势,以东莞理工学院粤港机器人学院“四跨”式校企协同育人模式为例,总结了在专业办学方面采取的举措、取得的成效和不足之处,为后续培养方案的进一步优化和其他院校的机器人学院教育教学改革提供一定的参考。

关键词： 哈尔滨工程大学   动手实践   中国智造   智能巡线   船舶工程学院   分营   实物教学   竞赛  

摘要： 2020年青少年高校科学营哈尔滨工程大学分营于8月14—18日在线上举行,429名来自25个省、自治区、直辖市的营员和教师参加了这次科普盛宴。分营为营员安排了丰富多彩的科技活动,如专家报告会——船舶工程学院倪宝玉教授向大家介绍了极地船舶的研究背景及国内外研究现状,并向营员分享了自己在极地航行中的经历与科考体会;实验室参观——动力学院王志涛副教授和核学院李磊副教授通过视频带领大家云游了哈尔滨工程大学动力学院燃气轮机结构实物教学展室与核学院核动力仿真研究中心;动手实践——“云上造船”线上船模制作课程及智能巡线避障机器人竞赛等。其中,特色项目“智能巡线避障机器人”备受广大营员的关注。

关键词： 机器人竞赛   裁判系统   全场定位   无线传感网络  

摘要： 设计了一种基于无线传感网络的机器人竞赛裁判系统。开发了机器人击打感应道具、全场定位系统、WiFi无线数传网络。实现了比赛中各机器人和比赛道具状态通过无线方式与裁判系统实时通信,显示比分和自动判罚的功能。能够实时感知场上所有机器人的状态、位置信息,并记录、统计、显示双方机器人的得分情况,减少人工裁判的误判、漏判现象,有效提高比赛的公平性与观赏性。

关键词： Systems of nonlinear inequalities   Space-filling curves   Global optimization   Derivative-free methods   Robot workspace  

摘要： The problem of approximating and visualizing the solution set of systems of nonlinear inequalities can be frequently met in practice, in particular, when it is required to find the working space of some robots. In this paper, a method using Peano-Hilbert space-filling curves for the dimensionality reduction has been proposed for functions satisfying the Lipschitz condition. Theoretical properties of the introduced algorithm showing advantages of this reduction in the context of the present problem have been established and convergence properties of this method have been studied. A number of experiments executed on test functions and problems regarding finding workspace of robots confirm theoretical results and show a promising character of the new methodology. (C) 2020 Elsevier Inc. All rights reserved.

关键词： 新工科   机器人竞赛   创新人才   培养模式  

摘要： 新工科建设旨在培养多样化、创新型的卓越工程科技人才,高校作为人才培养的主要基地依然面临的问题是多数学生动手能力差,无法解决实际问题。机器人科技竞赛因其具有前沿性、综合性、实践性等特点成为了培养创新型人才的主要手段和重要突破口。为了加强创新人才的培养,文章依据新工科的内涵与特征,构建了以机器人科技竞赛为依托,教师为引导、学生为主体,重视跨教学培养,双向交叉的知识发展、宽口径知识发展和可持续发展方向的培养模式。通过教学实践表明,该培养模式在提高学生综合学科知识能力的同时,也培养了学生的创新思维和创新实践能力,提升了新工科背景下创新型科技人才的培养能力。

关键词： 齿轮副   动态响应   扭矩波动  

摘要： 为揭示作用于齿轮副输入输出端扭矩波动对其动态特性的影响规律,以一对直齿圆柱齿轮为研究对象,考虑时变啮合刚度、静态传动误差,构建其六自由度动力学模型。考虑齿轮副驱动扭矩及负载扭矩的波动特性,利用数值算法获得动态传动误差、线性振动位移等振动响应。进一步地,研究静态传动误差、转速、扭矩波动相角等参数对振动响应的影响规律。结果表明:动态传动误差的峰谷值随着静态传动误差、转速及扭矩波动相角的增大而增大;而扭矩以正弦形式波动时,可在一定程度上降低动态传动误差的峰谷值;线性振动位移随波动幅值增大而增大。

关键词： 信号时序逻辑   终点反溯   非一致性采样   抽象化   人工智能   机器人学  

摘要： 在信号时序逻辑约束下规划路径是一项具有挑战性的任务,其计算量非常高。提出了一种终点回溯的规划方法,它是一种适用于连续时间系统的抽象化方法。该规划方法分为离线构建阶段和在线规划阶段。离线构建阶段在Transducer理论的指导下,从能够完成任务的合理的终点构造一棵快速随机搜索树,向初始状态空间进行回溯。当采样点足够多时,在线规划阶段使用模型预测控制将机器人驱动到快速随机搜索树的叶子节点。通过所提出的规划方法,避免了环境的有限转移系统与信号时序逻辑对应的自动机乘积引起的状态空间爆炸问题。所提出的方法将在线路径规划所需时间降低到1s以下,充分说明了本方法的有效性。与混合整数线性规划以及贝叶斯优化方法相比较,所提出的终点回溯规划方法在线求解效率更优,且更加易于扩展至多机器人协同工作场景。

关键词： 机器人竞赛   机器人教育   示范学校   云南曲靖   人工智能   信息技术   科普   科学素质  

摘要： 为了更好地培养青少年的实践能力和创新精神,提高青少年的科学素质,云南曲靖市北关小学作为全国信息技术示范学校,坚持把学生的教育活动落到实处,自2002年至今,一直开展机器人教育活动,并积极参加各级机器人竞赛活动。多年来,学校组织学生代表云南省参加全国青少年机器人竞赛,获得1枚金牌、2枚铜牌;被云南省科协评为"优秀组织单位"。学校2017年-2018年先后被评为首批"全国青少年人工智能活动特色单位"、省"科普示范学校",学校科学活动室被科技部挂牌为"全国科普实验室"。

关键词： 下肢康复机器人   异构式构型   欠驱动机器人   动力学分析   参数优化  

摘要： 针对现有外骨骼机器人人机自由度不匹配和关节对中性差的问题,提出欠驱动下肢康复机器人.欠驱动机器人只有4个直线驱动,驱动的直线运动通过推杆和人机连接机构转化为人下肢在矢状面内的屈伸运动,带动人体进行步态康复训练.建立机器人系统的人机耦合模型,进行模型的动力学分析,对人机耦合模型中影响动力学结果的参数进行分析,建立驱动力与肢体推动力之间的关系模型,并以推力系数最大为目标进行参数分析与优化,得到最佳的结构参数.根据优化后的结构参数搭建康复机器人实验系统,对髋、膝关节驱动力与角度进行对比.实验结果表明最大髋关节角度误差为2.9°,最大膝关节角度误差为6.4°,最大误差均约为9%,验证了动力学模型和参数优化结果的正确性.

关键词： 机器人竞赛   中学组   教育信息化   信息技术产业   技术能手   辅导工作   信息技术教学   柯城区  

摘要： 陈昱安,中国知名机器人竞赛教练,被聘为2017北京世界机器人大会一级裁判员。2006年8月至今在柯城区新世纪学校担任信息技术教学及学校机器人社团辅导工作,先后带领新世纪学校机器人社团夺得2019世界机器人锦标赛VEX-EDR工程挑战赛中学组冠军,2015亚洲机器人锦标赛VEX-EDR工程挑战赛中学组冠军,2015、2016、2018亚洲机器人锦标赛中国区预选赛VEX-EDR工程挑战赛中学组冠军,2017、2018、2019年浙江省青少年电脑机器人竞赛VEX-EDR工程挑战赛冠军。先后被授予国家机器人优秀教练员、衢州市信息技术产业技术能手、衢州市教育信息化工作先进个人、衢州市第二届"最美科技人"、衢州市劳动模范,入选第八批衢州市院士专家工作站第四层次人才。