基于昆虫行为的小型气源定位移动机器人

具有气味追踪与气源定位能力的机器人有广泛的应用前景,如用于有毒气体、火灾征兆或者爆炸物的探测等.设计了一基于昆虫气味追踪行为的小型气源定位移动机器人.该小型机器人硬件系统简洁、紧凑,采用基于昆虫行为的anemotaxis气味追踪策略与沿墙避障策略相结合的方法,控制机器人定位室内可疑气源.实验结果表明,运用简洁的硬、软件系统设计的小型气源定位移动机器人具备在室内自主定位气源的能力.     

多机器人系统的关键技术研究

由于机器人的应用越来越广，机器人也从单一机器人系统应用到多机器人系统应用．阐述了多机器人系统的特点以及设计多机器人系统需考虑的基本问题，着重讨论了多机器人的特点、所能完成的任务、社会特征、个体应具备的能力、通讯问题及学习问题。     

基于观测器的水下机器人鲁棒故障诊断

为提高水下机器人故障检测的正确率,降低故障诊断的误报率和漏报率,基于水下机器人的空间运动方程,完成了非线性滑模观测器的设计,并利用设计的观测器完成了水下机器人的系统辨识.将观测器应用于水下机器人的传感器仿真试验和推进器故障诊断的海上试验的结果验证了该方法的有效性和可行性.     

基于虚拟现实的工业机器人路径跟踪控制仿真

在机器人路径仿真跟踪的仿真过程中,由于对机器人模型运动角度控制不当,时常出现路径控制仿真结果与既定路径不符的情况。为此,将虚拟现实技术应用到工业机器人路径跟踪控制仿真中。根据工业机器人动力学与运动学分析结果,在选定的虚拟现实软件中构建机器人3D运动模型以及控制环境模型。采用虚拟运动轨迹计算公式,完成机器人路径跟踪模拟控制算法的设计。通过此公式计算结果,监督机器人模型路径跟踪过程,实现对机器人运动角度的控制。至此,基于虚拟现实的工业机器人路径跟踪控制仿真方法设计完成。构建仿真实验环节,通过与其他两种方法对比可知,此方法的路径控制仿真结果与既定路径一致。综上所述,使用虚拟现实技术可有效弥补原有仿真方法的不足。     

SLAM仿真系统在智能移动机器人中的应用研究

为实现机器人的自主导航,采用了SLAM三层结构的仿真模型,通过对产生环境地图和实体对象程序的设计,并采用面向对象的设计方法,模拟了一种基于MATLAB的SLAM仿真系统,借助于对内部和外部传感器的数据采集文件的模拟应用,同时完成了机器人的定位和环境地图的构建.     

“机器人技术与创新实践”课程配套实验装置设计与研究

设计了＂机器人技术与创新实践＂课程的配套机器人实验装置,该装置是一个也可用于＂机器人游中国＂、＂机器人智能搬运＂等比赛的智能循迹机器人;介绍了智能循迹机器人的体系结构和硬件平台的模块化框架;根据课程和竞赛的实际需求进行了机器人的车体设计,并完成了实物装配;设计了机器人的控制程序流程,并针对现场环境要求引入动态阈值方法改进了控制策略。     

基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计研究

在机器人仿真方面,RobotStudio得到了有效运用。基于这种认识,该文采用RobotStudio对机器人码垛工作站的虚拟仿真设计方法进行了分析,完成了工作站的布置,对输送链组件设计和信号连接方法展开了探讨,并完成了信号板卡和工作站的工作逻辑设计,最终实现了机器人的控制仿真。从仿真结果来看,设计的工作站能够顺利完成码垛作业,并且作业效率较高,旨在为有关人士提供参考与借鉴。     

基于CAN总线的轮式机器人分布式控制系统设计

通过分析国内外机器人的发展现状和传感技术应用研究,设计了一款轮式的移动机器人,设计中采用分布式控制系统、模块化设计,运用合理的算法并搭建以CAN总线通信为核心的硬件平台,使硬件设计更紧凑,运动响应更迅速,机器人出色地完成了全向移动和云台平稳控制,发射机构可实现单发或连发控制,并轻松完成机器人的具体操作.机器人具有很高的灵活度、维护方便、系统可靠、容错性高、成本低等优点,还可扩展功能模块用于勘察、巡检、监视、清洁等移动机器人领域.     

输电拉线除锈机器人的设计与实现

为解决输电拉线的自动除锈防护难题,提出了一种新型拉线除锈机器人的总体方案,完成了行走、压紧、调节、除锈等主要机构的设计及控制系统的设计,构建了拉线除锈机器人的总体系统。基于SolidWorks创建了机器人三维实体模型,并应用ADAMS软件建立了机器人的虚拟样机,对其运动学和动力学特性进行了仿真分析,进而制作了实物样机,完成了现场试验,仿真和试验结果均证明了设计方案的可行性和有效性,实现了拉线表面的自动除锈和防护。     

双臂巡检机器人位姿变化下沿悬链线行走能力分析

为解决双臂巡检机器人沿输电线行走过程中存在的行走轮受力不均,易打滑脱线等问题,提出一种移动关节主动调节方法.分别建立了传统的双臂巡检机器人、带柔索双臂巡检机器人和带移动关节双臂巡检机器人行走轮受力模型,对比分析发现:机器人在最佳位姿状态下,受力情况最好,不易发生打滑问题.建立了巡检机器人关节变化的动力学模型并设计主动控制器,对机器人行走越障和沿线行走两种工况进行了仿真模拟.所设计的控制器能够协助机器人完成大坡度巡航与行走越障工作,并能够有效抑制关节振荡问题,缩短响应时间.最后开展了机器人行走越障与不同坡度行走实验,表明所设计的控制器能够辅助机器人完成巡检任务,有效抑制了行走打滑问题.     

简化球形机器人的设计与实验

针对常规球形机器人存在的机械结构复杂、缺乏稳定平台等问题,设计了一种简化的球形机器人机械结构,同时为扩充机载设备搭建了稳定的平台,对球形机器人的设计方案进行了基于Lagrange -Routh方程方法的动力学建模,利用Matlab/Simulink对已有的球形机器人数学模型进行了仿真和简要分析.结合系统的硬件装配,分别对球形机器人直线行走、爬坡等动作进行了初步实验.实验表明,新型简化的球形机器人机械结构能够完成既定行走指令,为进一步的应用推广奠定了基础.     

基于单片机的小型上下料机器人机电综合设计

针对柔性制造单元的上下料任务,完成了小型5自由度机器人的机电综合设计与制作。在SolidWorks环境下,构建三维模型并完成了运动分析：以单片机作为控制器,为舵机提供控制信号,采用了一种新的多路PWM控制信号产生方法,可以精确地控制六路舵机的运动,实现对机器人的控制,完成了控制器的硬件夏软件设计;设计了上位机控制程序,并利用VB串口通信控件实现上位机与单片机的通讯。所设计的机器人,能完成多种物料的搬运任务,控制简单可靠。     

一种排爆作战一体化机器人的设计

设计了以履带式移动平台作为载体基础的机器人,通过搭载作业手臂和子弹发射平台,该机器人可以在完成排爆任务的同时拥有作战能力.通过对机器人系统总体构架、硬件组成、软件设计三个方面进行分析和设计,使机器人能够达到协调、快速、准确地完成指定设计要求.实验数据表明,该机器人能够完全实现设计要求.     

模糊可靠性设计在排爆机器人上的准极限应用

针对应用传统设计方法设计短时、长间隔的特种机器人常会导致机器人非常笨重的缺陷,推导了应力为模糊变量、强度为随机变量组合时的两端截尾分布下的模糊可靠性计算方法,并在排爆机器人设计中进行了应用．该方法可较好解决特种机器人由载荷不确定性而导致的可靠性问题,缩短了研发周期,减轻了机器人质量．     

图书管理助手机器人导航避障技术研究

为促进图书管理事业的发展,研发了一种图书管理助手机器人。介绍了机器人的本体结构,采用基于路标的方法对机器人进行导航,避障过程中,充分利用了超声波传感器测距的方法,完成了机器人的设计制作,在实际现场进行了实验,达到了预期目标,为该种机器人的发展提供了一定基础。     

高压输电线路除冰机器人的机构设计

在分析高压输电线路巡检工作的特点和国内外高压输电线路巡线机器人的发展现状和发展趋势的基础上,结合高压输电线路上覆冰的去除方法,主要介绍了设计的一种新型的高压输电线路除冰机器人.该机器人结构简单,可以在输电线上稳定地行走,能够较好地解决自主越障的问题,完成输电线上的除冰任务,具有广泛的应用前景.     

腿型跳跃机器人控制系统设计与实现

为了研究跳跃机器人的运动性能和控制方法,介绍了一种双关节腿型跳跃机器人系统的特点,并根据其功能要求提出了机器人控制系统的设计目标．据此设计并实现了以TMS320F2812为核心的控制系统,针对相应的功能完成了各功能模块的设计及软硬件实现．最后在试验平台上进行了相关试验,试验结果表明该控制系统的性能指标能够满足对跳跃机器人进行实时控制的要求．     

机器人网络遥操作仿真系统设计

建立了机器人的运动学模型，然后基于Delphi开发平台，应用OpenGL强大的图形功能，建立了主、从式机器人三维仿真模型：并在此基础上根据系统体系结构设计思想对机器人遥操作仿真系统进行设计，开发出一套基于网络的机器人遥操作仿真系统。并且对Delphi中网络控件TclientSockel和TserverSocket进行编程，实现了机器人控制命令和反馈数据在局域网上的实时双向传输，从而完成了主从式机器人的网络遥操作。仿真实验结果表明，该仿真系统是准确可行的。     

多功能抢险消防机器人开发

本文论证了机器人设计的总体方案,对机械手进行了设计与校核,同时对多功能消防机器人遥控和液压系统遥控改造的具体实现进行了论述。进行了图像传输系统设计并完成多功能消防机器人样机性能的测试工作,结果表明开发的机器人各性能指标达到了预期要求。     

基于双向RRT算法的仿人机器人抓取操作

为了实现实际应用中的有效抓取操作,需要对仿人机器人进行全身运动规划.在全身运动规划中,必须考虑所有关节的自由度以及机器人、环境和被抓取对象物理特性的约束.针对这种包含多自由度、复杂约束的运动规划问题,设计了一种基于双向RRT算法的规划方法,获取了机器人的双腿稳定位形和抓取手的位姿序列,从而实现了仿人机器人的全身运动规划.最后,在仿人机器人NAO平台上进行了实验验证,完成了开抽屉、有障碍物情况下的开抽屉以及开抽屉取物并关闭抽屉等任务.实验结果表明,所设计的基于双向RRT算法的全身运动规划方法能够有效地解决仿人机器人的抓取操作问题.