弧焊机器人系统标定

介绍了在研发昆山一号机器人的过程中所设计的标定工具坐标系的七点法和标定工件坐标系的三点法,实现了机器人工具坐标系及工件坐标系的标定.机器人工具坐标系的标定就是确定工具坐标系相对于末端坐标系的齐次转换矩阵.机器人工件坐标系的标定就是确定工件坐标系相对于基坐标系的齐次转换矩阵.通过系统标定,机器人的定位精度达到了±0.5 mm.实际的焊接试验表明该方法是一种可靠简便,精度高的系统标定方法,完全满足实际加工要求.     

溜冰机器人运动学分析

设计了腿轮混合结构的溜冰机器人，基于常规的运动学分析方法，建立了相关的惯性坐标系和滚轮坐标系，并根据滚轮在法向无滑动，切向作纯滚动的假设，建立了中心定位轮的运动约束方程及机器人的运动学模型，提出了法向和切向运动特征矩阵的概念，并讨论了机器人的移动性问题，得出机器人存在运动的条件，设计了溜冰机器人运动学状态空间表达式和运动学控制方程，以溜冰机器人为例，分析了其转弯和直线滑行时的运动学问题。     

一种机器人工具坐标系标定方法

提出了一种算法简便、切实有效的机器人工具坐标系标定方法。该方法基于机器人的运动学推导过程,在没有借助额外的测量工具的条件下,对工具坐标系相对于机器人末端坐标系的位置进行辨识,在得到工具坐标系相对位置的基础上,对机器人的工具端的姿态进行辨识。本方法仅采用了线性最小二乘算法,算法简便容易实现。最后使用MATLAB和Virtual Robot Simulator对本文所提算法进行了仿真实验,结果证明该方法切实可行,完全可以应用到实际的工作环境中,缩减离线工作时间,提高自动化水平。     

通用视觉机器人开发应用设计

本文主要介绍在BR控制器中基于贝加莱AS软件平台开发的标准化界面应用的EFORT视觉机器人,介绍视觉软件系统设计思路和控制原理。     

FANUC M-6iB型工业机器人结构及运动学分析

通过对FANUC M-6iB型工业机器人的系统构成、技术参数和工作空间等的分析,采用D-H法建立了该机器人的连杆坐标系,得到机器人的杆件几何参数和关节变量,进而推导出该机器人的运动学方程,为机器人的轨迹规划提供数学模型基础,便于更好地对机器人进行开发利用,推进教学和科研.     

面向服务机器人的简易编程环境设计

开发了一套面向服务机器人的简易编程环境.利用此环境可以绘制机器人作业环境的地图,使用图标进行可视化的编程,并对机器人的运行进行二维和三维动画仿真.编程环境模块间采用CORBA标准通信,功能独立的各模块可以分布在网络中不同的计算机上,也易于移植到其他编程平台.在双臂移动式服务机器人SmartPal上的演示实验表明,此编程环境是有效的.     

一种支持智能环境构建的中间件

在普适计算领域中,中间件已经成为分布式智能环境开发的关键.基于＂不动机器人＂的概念,介绍一种中间件ROS.以ROS为核心,构建了一个典型智能环境,并在信息服务能力、系统集成能力和环境感知能力3个方面对该中间件进行了实验验证.结果表明用于机器人开发的中间件在智能环境构建中具有有效性.     

喷印机器人工具坐标系标定

提出一种利用激光跟踪仪标定机器人工具坐标系的方法。利用激光跟踪仪确定机器人的基坐标系,将机器人基坐标系与激光跟踪仪的测量坐标系统一。通过机器人运动学方程获得机器人末端连杆坐标系相对基坐标系的变换关系,利用激光跟踪仪测量拟合得到机器人工具坐标系,利用坐标变换初步确定机器人工具参数。通过机器人单轴旋转运动对工具坐标系原点进行修正,最终确定工具参数。最后通过机器人重定位运动对误差进行计算。实验结果表明,修正后x,y,z坐标的RMS(root mean square,均方根)误差分别为0.127 1,0.141 3和0.117 4mm,精度是修正前的2.5倍。     

UR5机器人运动学及奇异性分析

为了解决UR5机器人用户建立的机器人坐标系与厂家建立的机器人坐标系不一致,机器人内部有关力、角速度、角加速度等数据信息难以被直接使用的问题,在分析UR5机器人结构特点的基础上,建立与厂家数据匹配的坐标系。采用D-H参数法建立UR5机器人的运动学方程,描述机器人各杆件的相对位姿关系,依据UR5机器人满足Pieper准则的结构特性,采用分离变量法求取UR5机器人的运动学反解,并利用微分变换法完成UR5机器人奇异位形分析,奇异性分析与仿真结果表明了UR5机器人位置奇异时各关节变量之间的关系。使用MATLAB软件编写运动学程序,并利用机器人系统对程序进行实验室测试与工程实践验证,MATLAB运动学程序实验结果与UR5系统内部数据一致,验证了运动学分析的正确性。研究结果对进一步开展UR5机器人连续轨迹规划研究具有参考价值。     

救援环境下基于遥操作的机器人控制系统研究

结合救援机器人作业环境的要求,开发出基于客户端/服务器模式的远程控制平台。该平台实现了通过无线网络实时传输各类数据和控制命令,客户端再现了机器人的工作环境和状态。并在此基础上进行了机器人实时操作测试。从测试实验结果可以看到,目前基于无线局域网进行机器人的遥操作是可行的。     

虚拟环境下CAD/CAM/CAA及产品开发技术

分析了虚拟环境下产品设计、加工、装配环节下的技术内容及组成结构 ,并探索性提出了虚拟环境下的 CAD/CAM/CAA一体化结构体系     

虚拟环境建模方法及应用

在系统研究虚拟现实技术的基本理论和核心技术的基础上，就虚拟现实技术中重要而不可或缺的组成部分－－虚拟环境及虚拟一半建模方法做了深入细致的研究与探讨。以室内虚拟环境建模为例，系统地论述了建立室内虚拟环境模型的总体设计目标、设计思想、设计准则及建模所采用的关键技术，采用面向对象和面向智能体的建模方法，使建模对象为可重用的、可交互的。对实际场景进行了层次结构划分，以便于场有效管理，并加速显示。该系统在一定程度上具有沉浸感、交互性和构想的特性。     

一种基于Bresenham算法的椭圆算法

本文通过圆与椭圆之间的映射关系，改进了画椭圆的Ｂｒｅｓｅｎｈａｍ算法，使之在速度和可移植性上都有所提高，并给出了算法的Ｃ语言子程序．     

社会、发展与生态健康

生态健康是随着社会、经济的发展提出的一个新概念。通过对自然环境、人工环境和社会环境的分析,提出了人类生存环境面临的巨大挑战,指出应在科学发展观指导下认识、体会、协调人与环境的生态关系,以达到整个社会的协调和可持续发展。     

虚拟学习环境的设计研究

针对目前国内外虚拟学习环境支持培养学生实际操作能力的偏少、交互手段不足及尚不能智能化学习等问题,研究基于VRP(virtual reality platform)平台构建及扩展虚拟学习环境学习空间,研发了交互性虚拟实验环境、交互性虚拟课堂环境以及即时交流﹑智能测试系统﹑问题查询等认知工具,设计了虚拟导师和虚拟学伴以加强师生间、学生间的交流与协作. 该研究以实践性较强的电子课程为例,使得虚拟学习环境交互机制具体实施并得以改进,提供了有助于解决学习问题的新方法.      

虚拟环境下产品的开发技术

虚拟产品开发又称虚拟设计制造 ,是产品设计制造的真实过程在虚拟环境中的映射 ,是虚拟现实技术在产品开发领域的重要应用。文中简述了虚拟产品开发技术的技术内涵、研究内容及特点 ,分析了虚拟产品开发的关键技术 ,并对虚拟产品开发平台的体系结构进行初步探索     

人口增长与生态环境的关系

本文论述了人口、资源、环境与发展的关系.     

虚拟现实技术在硅微加速度计设计中的应用

给出了硅微加速度计基于虚拟现实技术的实现步骤，并在基于微机实验平台上创建了其虚拟环境，通过拟实运行验证了将虚拟现实技术应用于硅微加速度计设计中的可行性及实现步骤的正确性，说明基于虚拟现实技术的设计方法特别适合于开发象硅微加速度计这样的微结构器件.     

虚拟制造系统的制造哲理

分析计算机辅助制造高级发展阶段的基本特征，明确制造业面临的新问题。并回顾制造业的历史，重新认识现阶段制造业与人、环境之间的关系。提出适应计算机辅助制造高级发展阶段特征和解决制造业与人、环境之间三大矛盾的虚拟制造系统的制造哲理观。     

Moodle虚拟学习环境评述

通过对英国Moodle虚拟学习环境的个案分析研究,介绍了虚拟学习环境系统的功能,对当前虚拟学习方式进行分析评价,总结其优缺点.