以人为中心的机器人系统的人机交互技术

以人为中心的机器人系统(HCR)强调以人为本、人机合作的思想，主要用于动态、非结构化的环境和必需有人机共同完成的任务。笔者提出了基于穿戴计算的人机接口，使HCR的人机交互不受时间、空间的限制。通过增强现实，机器人的状态、报警等重要信息成为输出通道传输的重点，有效地减少了对信息传输带宽和再现信息的资源占用，减轻操作者的负担，进而提高HCR操作者对本地状态的意识和对远程环境的感知。通过并行、互补的多通道及整合、融合多个输入信息的方法，消除信息的多又性和噪声，从根本上克服当前人机交互的输入瓶颈，实现更加高效、人性化的HCR人机交互。     

智能化装载机载重检测设计

通过对装载机作业时的转矩进行分析,适当简化相关参数,建立起一个基本的动力学模型.根据这个模型,采用单片机80C196KB,设计了装载机载重量检测的实现方案.根据装载机故障信息的自身特点,基于GSM(global standard for mobile communications)模块TC35,实现装载机与远程控制中心之间的双向无线通讯.最后给出相关的软件设计,主要分析了其中几段关键的程序流程.通过上述软硬件的设计,本方案实现了对装载机载重量的实时检测,并对过载等故障信息进行处理.由此显著地提高了装载机的可靠性和稳定性.     

Parallel Mechanisms with Two or Three Degrees of Freedom

Parallel manipulators for the machine tool industry have been studied extensively for various industrial applications. However, limited useful workspace areas, the poor mobility, and design difficulties of more complex parallel manipulators have led to more interest in parallel manipulators with less than six degrees of freedom (DoFs). Several parallel mechanisms with various numbers and types of degrees of freedom are described in this paper, which can be used in parallel kinematics machines, motion simulators, and industrial robots.     

Research on Precision Assembly Robot''''s Joint Torque Control Based on Current Measurement

A set of new current sensing device is used to realize joint torque control based on current measurement in a precision assembly robot's third joint. The output torque's model of the joint's brushless DC motor is founded. Disturbance factors and the compensated effect of the torque's closed loop based on current measurement are analyzed. Related simulations and experiments show that the system has good current tracking and anti-disturbances performance, which improve the force control performance of the robot in assembly.     

基于离散智能的自重构机器人变形策略

在总结自重构机器人系统结构本质特点的基础上，提出了一种描述模型，对几种典型的同构和非同构系统进行统一的描述．探索了自重构机器人的基本变形方法，给出一种建立在全离散的局部智能基础上的变形策略，使机器人通过模块局部之间的交互产生整体自组织的结果，并且能够减低变形算法的计算复杂度．以一个9模块系统的变形过程为例进行了验证．     

面向自主机器人的实时彩色视觉系统

设计开发了一种新型的机器人实时彩色视觉系统，以及基于颜色的实时分割和识别软件系统，采用即插即用型的USB接口数字摄像头，简化了系统的使用和维护，首先把输入的彩色图像从RGB空间转换到YIQ颜色空间，提取出和颜色有关的IQ平面的信息；然后根据目标颜色在IQ平面里分割图像，再对图像进行游程编码，并从游程编码中提取出有效的图像信息；最后通过TCP／IP接口将视觉信息发送给机器人控制系统，为了抑制光强变化的影响，采用了一种阈值学习方法，实验结果表明，整套系统具有很高的实时性和较好的识别效果。     

基于力信息的机器人接触状态下作业的技能学习

为实现机器人接触状态下作业的演示编程，使机器人获得人的基于力信息的作业技能，首先提出了描述接触状态的元素接触形式，用元素接触形式序列建立技能模型，根据不同的接触形式具有的不同腕力分布，利用支持向量机(SVM)对不同的元素接触形式进行辨识，在此基础上机器人获得人在接触状态下的作业技能，实现了演示编程方法中最关键的一步。     

基于神经网络的3自由度移动机器人跟踪方法研究

针对具有2个可操舵驱动轮的3自由度移动机器人的轨迹跟踪问题，利用神经网络的任意非线性逼近能力辨识出3自由度移动机器人的逆运动学模型，使系统的3个独立输入控制线性化，将一般非线性系统转化为仿射非线性系统。根据反馈控制理论，设计了跟踪控制器，使系统具有良好的全局稳定性，实现了移动机器人的位置和方位的独立跟踪。最后，通过仿真验证了算法的可行性和有效性。     

模糊控制在机器人柔顺装配中的应用

提出了一种模糊柔顺的控制方法来控制机器人的装配作业，本方法不需要装配作业的模型参数，省去了大量的计算，并且在控制过程中不需要引入受力信息的变化量，实验证明，这种方法实用性强，实时性好。     

基于油门与制动的轮式移动机器人纵向速度控制

建立了基于油门与制动的轮式移动机器人纵向控制系统，通过油门加速与制动减速的切换实现机器人对期望速度的跟踪，提出了一种模糊人挡制动算法，将查模糊控制表得到的控制量进行实时滤波，并将滤波后的控制量按一定规则分档，使制动踏板呈阶跃式运动，以防止制动过程中制动踏板的频繁往复抖动，实验结果表明，模糊分挡控制算法有效地降低甚至完全消除了制动踏板的抖动，同时，成功地实现了制动减速与油门加速的平稳切换。