工业机器人最优轨迹规划算法

为优化机器人的工作性能,在分析工业并联机器人工作特性的基础上,将执行时间最优、跃度最小、能量最小、运动学和动力学约束为目标函数,应用惩罚函数法并加入初始速度、加速度、跃度和力矩约束,且目标约束条件中加入谐振频率限制,依据所建立的目标函数进行了遗传算法优化求解,对所得结果进行了三次样条插值,并在一台三自由度的工业搬运并联机械手上进行了实验。结果表明,在保证工作效率和节约能量的条件下,该轨迹规划方法可以减少机械部分的跃度,避免机械部分的谐振,降低机械和电机的磨损。     

基于ICP算法的脊椎手术导航配准技术

针对计算机辅助脊椎手术三维导航技术中术前CT图像与术中实际对象的配准问题,提出一种基于Visualization Toolkit(VTK)的在三维可视化平台环境下通过电磁定位系统进行配准的两步配准策略:首先,在虚拟空间和实际空间中的脊椎骨表面取几个特征点,进行粗配准;然后,在实际空间利用电磁定位探针在脊椎骨表面取点,并从虚拟空间提取对应的脊椎骨表面点;最后通过ICP(最近点迭代)算法进行精细配准.同时对ICP算法进行了模拟验证和精度分析,以脊柱模型骨为对象进行了脊柱手术导航配准精度实验,并进行了误差分析.结果表明这种配准方法简单可靠,在模型骨情况下最后的配准精度可达到临床手术的要求.     

Self-motion Manifolds of an 8-DOF Non-holonomic Mobile Manipulator

For the non-holonomic constraint robot,determining the pose of its end-effector will rely on its joints' displacement and the velocity of its non-holonomic constraint joints as well.Therefore,it becomes increasingly difficult to obtain the analytic solution of its self-motion manifold in the traditional way for solving matrix equation.In this paper,we take the pose of end manipulator as the result of the joint sequential motion based on the mentality of motion equivalence,the structure and the reference vel...     

小波分析在表面肌电信号(sEMG)研究中的应用

表面肌电信号是从肌肉表面通过电极记录下来的反映神经肌肉系统活动的一维时间序列非平稳生物电信号.而小波分析作为一种多分辨率时频分析方法是分析非平稳信号的有力数学工具.在简要回顾小波变换与多尺度分析的基础上,系统的总结了小波分析在当前表面肌电信号研究中的几个热点问题上的应用并剖析了其主要技术路线,包括小波分析在肌电信号预处理中的应用、小波分析在基于肌电信号的动作识别和假肢控制方法中的应用、小波分析肌肉疲劳评价中的应用等几方面.最后介绍了小波分析在笔者开发的新型外骨骼式上肢康复机械臂控制中的应用.     

动态环境下的多智能体机器人协作模型

提出了在动态环境中,多Agent的一种协作模型,适用于环境信息不完备的复杂情况.将Agent的独立强化学习与BDI模型结合起来,使多Agent系统不但拥有强化学习的高度反应性和自适应性,而且拥有BDI的推理能力,使只使用数值分析而忽略推理环节的强化学习结合了逻辑推理方法.使用了Borlzman选取随机动作,并且采用了新的奖励函数和表示方法,减少了学习空间,提高了学习速度.仿真结果表明所提方法可行,能够满足多Agent系统的要求.     

宏微驱动双连杆柔性臂系统建模与最优控制

以宏微双重驱动的双连杆柔性臂机器人为背景,提出了对刚性部分和柔性部分分别建模的方法,通过两部分的叠加实现对柔性臂的描述,其优点是系统总的模型简单且易于同时考虑多个振动模态;提出了以柔性臂末端二次型跟踪误差为性能指标,通过极大值原理同时求解伺服电机驱动力矩和压电陶瓷驱动电压的方法;最后给出了柔性臂在双重驱动控制下的计算机仿真结果.     

基于BP网络的康复机器人的智能控制技术

建立了5自由度上肢康复机器人的BP神经网络控制模型。在此模型基础上，通过对正常人肌电信号的训练学习，修正了网络权值，得到了较为理想的控制模型。最后，通过病人的肌电信号，得到了良好的输出结果。仿真实例表明，BP神经网络方法比传统方法收敛快，学习精度高，且具有较好的网络泛化能力，可以用于5自由度上肢康复机器人的智能控制。     

基于Internet的主从遥控机器人关键技术研究

构建了一个基于Internet的机器人主从遥控系统实验平台,在这个平台上对主从遥控机器人的数据通信、视频传输、网络时延等关键技术进行了研究,提出了基于Internet的主从遥控机器人服务器端与客户端的控制数据实时通信方法;基于NetMeeting SDK所提供的COM接口,对NetMeeting进行了二次开发,实现了机器人从手工作场景在局域网内的视频图像实时传输;研究了不同状况下的网络延迟时间及丢失包的情况,给出了降低网络时延影响的相关策略.     

面向民生科技的智能健康系统发展策略

 围绕中国老龄化社会与民生科技发展对智能健康系统的需求迫切,介绍了智能健康系统的内涵与特征,阐述了健康大数据挖掘、个性化植入/介入生物三维打印、个体化精准诊疗、生肌电融合及助老助残等智能健康系统的基础科学问题与关键技术。围绕智能健康系统的应用领域、基础研究领域,介绍了国际研究的创新前沿与进展,国内智能健康系统的研究现状、优势单位与进展情况。     

具有手臂的移动机器人越障性能分析

移动手臂的运动对机器人越障性能和稳定性有一定影响.建立质心运动学模型,得到了机器人在越障过程中的质心变化规律,建立越障关键姿态动力学模型,分析了移动手臂动态运动对跨越障碍的影响.通过实验,验证了模型和分析结果的正确性.