基于运动过程还原法的液压支架巡检机器人位姿检测

液压支架的位姿、直线度及其工作状态是评价综采工作面工程质量的重要指标,是保证无人工作面能够自动连续推进的关键。提出了用运动过程还原法来描述液压支架的6个自由度位姿,即3个位置自由度(u,v,w)和3个姿态自由度(θ,φ,ψ).基于该方法,设计了利用巡检机器人对液压支架位姿和直线度进行检测的模型,并重点对支架位姿检测过程中巡检机器人位姿的检测进行了研究。确定了激光发射装置及激光接收装置的结构及尺寸;分析了激光装置的结构模型,建立了装置坐标系,并根据激光接收装置上3个激光点的6个坐标值,推导出机器人6个自由度位姿的逆运动解算公式,实现了机器人位姿的运动过程还原;通过正运动解算和虚拟装置运动模拟两种方法验证了逆运动解算的正确性,为后续的液压支架位姿及直线度的检测研究奠定了基础。     

红外焦平面在激光告警中的应用研究

高能激光的使用,使得激光告警技术成为迫切的需要.根据激光武器的不同工作方式,以红外焦平面为基础设计了两种不同的激光告警器.分别阐述了广角镜头方式和无光学系统方式的探测机理,分析了两种告警器实现方案,并对实验结果进行比较,得出了两种告警器分别的适用范围.     

基于运动想象脑电的在线脑机接口实验

针对脑机接口技术的研究和应用设计了基于运动想象脑电信号的在线机器人控制系统,包括USB脑电放大器、开放接口的采集和实验平台、基于小波变换和AR模型系数的特征提取算法、机器人控制电路、机器人.20位受试者在该系统上分别进行了80次在线试验,比较分析了3种不同手部运动想象脑电信号的区分度,运动想象脑电对机械手控制的平均准确度分别达到了85%,88%和90%.该控制系统为基于脑电信号的在线机器人控制系统的实现和识别率的提高提供了新思路,同时也为在线脑机接口技术的实验研究以及实际应用带来了方便.     

反巡航导弹武器系统的发展趋势

详细介绍了反巡航导弹的发展趋势,如发展多层拦截一体化的防空系统、发展低成本防御系统、用高功率强激光武器对付巡航导弹。     

激光视觉机器人焊接中摄像机和手眼的同时标定

摄像机和机器人手眼标定是视觉机器人应用中的重要问题.文中针对激光视觉机器人焊接的具体应用系统,提出了一种同时标定摄像机和机器人手眼的方法.该方法依据机器人手眼矩阵和机器人手爪对基坐标系位姿矩阵之间的特定关系,进行一次标定实验而同时求解出摄像机参数和机器人手眼关系矩阵.此方法简单、实用、快捷,避免了传统方法复杂的实验和解答过程.计算结果表明,标定精度能满足机器人焊缝跟踪的应用要求.     

激光及其用

本文介绍了什么是激光。激光产生的原理及其主要组成部分——光学谐振腔的结构、组成和作用以及激光的多种应用,如激光武器等。     

机器人定点变位姿手-眼标定方法

在自由度冗余的机器人末端连杆上安装激光位移传感器可实现灵活的非接触测量。针对该机器人的手-眼标定问题,提出了一种定点变位姿标定方法(FPDP)方法。该方法采用多次改变机器人位姿对同一点进行测量,并利用机器人运动学方程和最小二乘原理,快速计算机器人末端坐标系与激光位移传感器坐标系的齐次变换矩阵。基于此标定方法,实现了机器人对凹坑深度的测量。实验结果表明,定点变位姿手-眼标定方法有效、快速,可用于三峡水轮机叶片蚀面检测。     

机器人时代的爱情

正《连线》杂志2017年11月号这篇文章很长,也很有趣。它是最新一期《连线》杂志的封面报道,用的就是上面那个令人脑洞大开的标题,其实说的是日本一个科学家制造人形机器人,用实验来研究人与机器人交互原理的故事。这位机器人学家名叫Hiroshi Ishiguro,是日本顶尖的大阪大学的知名教授,拥有两个实验室,与日本多家私人公司建立了合作关系,最近还得到了日本政府高达1600万美元的经费支持。他的研究领域人与机器人的交互是一个交叉     

对《科技信息》2006年12期“科教视野”栏目第15页《智能机器人》一文的补充

智能机器人有两个自己,一个存在于物体世界中,是机器人自身,一个存在于机器人脑中,是机器人自身身体形成的信号图像。这样就使机器人同时存在于物体世界中和脑中的信号图像世界中。     

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。     

连续-脉冲复合激光毁伤金属材料分析与优化设计

战术激光武器具有改变战争形态的潜力，是各军事强国优先研发的新概念武器。以连续激光作为光源的激光武器因较长的打击点驻留时间削弱了其战术应用价值，而连续-脉冲复合激光能够提高毁伤效能，有效应对多种军事目标。建立了连续激光与毫秒激光复合损伤金属材料的理论模型，理论分析了连续-脉冲复合激光与钢板的热力学过程。以0.2 cm钢板为目标靶材，用2 000 W连续激光和10 J、脉宽500 μs脉冲激光进行复合毁伤模拟。靶材被连续激光照射3 s后出现明显熔池，后被脉冲激光照射产生不超过1.8×10^(-4) cm3的气化量，带来0.9 N的反冲力，剥离了熔池中的液态钢。建立了毁伤孔径与最低连续激光功率和最小脉冲能量之间的对应关系，可用于指导复合高效激光毁伤系统的设计，避免连续激光在对目标金属过度加热时浪费能量。     

基于曲线路径算法的2D仿真机器鱼水球斯诺克比赛策略

为了提高水中机器人2D仿真平台斯诺克赛项的得分,基于URWPGSim 2D(underwater robot water polo game simulator 2D)仿真平台,采用最短距离和最小旋转角度求和比较的方法,实验得出了机器鱼以不同速度行进时其偏转角度呈奇偶特征,以此研究了其比赛策略和带球算法。在策略上,确定了红球-粉球组合最优、红球进洞顺序为从左到右、红球进中上洞、粉球进左下洞。基于此,确定了一种基于曲线路径的带球算法,给出了中上洞、左下洞带球进洞路径规划,采用虚拟点位和距离阈值的模糊控制理论来实现算法。仿真结果表明：优化后的带球算法效率高,实际比赛效果好,所提出的比赛策略和带球算法可应用于水下机器人运动控制。     

曲线路径算法的2D仿真机器鱼水球斯诺克比赛策略

为了提高水中机器人2D仿真平台斯诺克赛项的得分,基于URWPGSim 2D(underwater robot water polo game simulator2D)仿真平台,采用最短距离和最小旋转角度求和比较的方法,实验得出了机器鱼以不同速度行进时其偏转角度呈奇偶特征,以此研究了其比赛策略和带球算法。在策略上,确定了红球-粉球组合最优、红球进洞顺序为从左到右、红球进中上洞、粉球进左下洞。基于此,确定了一种基于曲线路径的带球算法,给出了中上洞、左下洞带球进洞路径规划,采用虚拟点位和距离阈值的模糊控制理论来实现算法。仿真结果表明:优化后的带球算法效率高,实际比赛效果好,所提出的比赛策略和带球算法可应用于水下机器人运动控制。     

一种智能空间辅助的家庭服务机器人SLAM方法

在单机器人SLAM过程中,定位误差和建图误差随机器人运动距离增大而增大。为了有效降低SLAM误差,本文提出了一种智能空间辅助的家庭服务机器人SLAM方法。基于Rao-Blackwellized粒子滤波思想,机器人定位和建图问题被分解为两个独立环节,首先,联合机器人控制量和智能空间摄像机网络的观测值估计机器人位姿,给出了位姿粒子的采样提议分布和权值更新公式;然后,机器人利用自身位姿及对目标的观测来构建环境地图。仿真实验表明本方法有效提高了机器人的定位精度,进而得到了更加精确的环境地图。     

使用三维栅格地图的移动机器人路径规划

针对移动机器人使用三维地图进行路径规划的问题,研究了使用三维栅格地图的路径规划算法.该算法将装载三维激光扫描仪的移动机器人得到的三维点云转换成为八叉树结构的三维栅格地图;扩展了D*算法使之考虑机器人的尺寸,检测每种位姿状态下是否与环境发生碰撞,生成多条可行路径可以在栅格地图中直接生成机器人的运动轨迹,保证运动过程中机器人自身及物体的安全.实验结果表明:该算法不需要对地图具有先验认识,并且考虑了机器人的实际尺寸,具有较强的可靠性和实用性,已经在真实环境中进行了实验.     

对《科技信息》2006年12期“科教视野”栏目第15页《智能机器人》一文的补充

智能机器人有两个自己，一个存在于物体世界中，是机器人自身，一个存在于机器人脑中，是机器人自身身体形成的信号图像。这样就使机器人同时存在于物体世界中和脑中的信号图像世界中。     

机器人用弧焊逆变器动特性优化控制的研究

本文介绍了电子抗抗器的原理、组成及实现方式。针对机器人用孤焊逆变器的特点,设计了两种形式的电子电抗器,用于改善机器人CO_2焊接过程的飞溅及焊缝成型问题。实验研究了这两种电子电抗器的调节优化范围。结果表明,模拟式电子电抗器响应速度快,电路结构简单,但参数调节范围窄;数字式电子电抗器响应速度稍慢,电路复杂,但功能强,可调节范围大,抗干扰性能好.这两种电子电抗器均可代替常规的带铁芯电抗器,用于机器人弧焊逆变器中,大幅度减少机器人CO_2焊的飞溅,改善成型,提高生产率.     

空间大视场多波段激光告警技术研究

战场上激光武器的使用,使卫星受到攻击的概率增大,为此必须研究提供星载激光告警设备。传统激光告警系统功能单一。现采用四象限探测器作为概率告警系统,引导焦平面探测器进行精确方位探测,组成新型激光告警系统,它具有多波段、探测阈值高、视场大、测角精度高的特点。对于激光告警系统的设计进行了详尽阐述,通过对实验结果的分析,提出了改进方案．     

激光熔覆成形尖角插补算法优化与实现

文章通过对激光熔覆过程中机器人在尖角处过渡时产生的误差进行分析,提出了机器人在尖角处匀速过渡的插补算法。通过在尖角外围添加补偿点并精确控制激光开/关设计了机器人插补流程,利用C#.NET编程语言编写机器人插补软件,并采用OpenTK实现插补运算后的数据可视化。仿真和实验验证机器人路径的可行性,并成功熔覆出含有60°尖角的薄壁件。研究结果为激光熔覆含有尖角特征的薄壁件提供了理论指导和实验依据。     

我国极地科考机器人兵团亮相

<正>固定翼飞行机器人、旋翼飞行机器人、冰盖漫游机器人,如今,由这三员"大将"组成的我国极地科考机器人兵团正在寒风刺骨的南极内陆进行探测。这也意味着我国极地科考机器人首次从实验阶段转入应用阶段。三员"大将"均能耐受零下40℃的低温,且携带了高科技"秘密武器"。两种飞行机器人