未来战场的“机器兵“

1990年夏季,美国五角大楼爆出了一项最热门的话题,国防部宣布“机器人军队即将组建”。当时还预计20世纪末,“机器人军队”将可服役进入战场。如今,这预言虽未变为现实,但可以说,随着微电子技术,计算机技术,特别是人工智能技术的飞速发展,信息时代战争的一支生力军——机器人组成军队的日子已为期不远。     

悬臂搬运机器人

阐述了悬臂搬运人的机构组成,工作原理,讨论离以可编程控制器为核心的机器人控制系统,控制软件中一些方法和技巧对其它工业顺序控制问题具有一定的参考价值。悬臂搬运机器人在中山森莱公司电池极板生产线上的实践应用表明,该机器人具有结构精巧,控制可靠,运行平稳,价格低廉的特点,适于在电池,电镀,热处理,堆垛等行业推广。     

四足步行机运动学和运动控制

应用矩阵理论方法,研究了具有特定腿机构——空间缩放机构的四足步行机运动学中的位置问题,从而得出了表示步行机运动状态的位置姿态、各腿关节位移量和足的位置这三组变量之间的关系,以及已知任意两组求第三组变量的公式。还提出了一种步行机实现简单行走运动的控制方法,并用MCS-51系到单片机控制系统,完成了四足步行机“WL-Ⅰ”的平地直线行走实验。     

助行训练机器人骨盆位姿控制机构运动学建模及仿真

助行训练机器人是一种帮助偏瘫、截瘫患耆进行行走训练的康复设备,其作用是通过对人体骨盆中心和腿部的控制实现行走功能,进而达到锻炼肌肉和康复行走功能的目的．该文提出了4自由度骨盆位姿控制机构,基于齐次坐标变换建说了位姿控制机构的运动学模型,利用MATLAB／Simulink完成了运动学仿真,验证了运动学方程的正确性．本研究为助行训练机器人控制系统设计提供了依据．     

移动副的同性演化在机构运动分析中的应用

对含有活动导路的连杆机构，运用移动副的同性演化获得其同性异形机构，然后进行运动分析，可使分析求解大为简化。     

一种双足行走机构的构型设计与运动学分析

针对目前已有双足行走机构的不足,基于闭环形式运动链结构提出一种新型的双足行走机构,研究了该双足行走机构的构型设计并对机构的运动学进行了分析与仿真,为后续的理论研究与样机制作奠定了基础.     

地震多功能辅助救援机器人运动学规划

基于D-H表示法的机器人双工作臂的运动学规划,建立了机械手臂运动能力与各影响因素关系的数学模型(即机器人机械手臂空间运动方程式),归纳出了机器人机械手臂空间运动与各影响因素关系的定量描述,提出了机器人机械手臂空间运动的设计理论和提高驱动能力的方法;建立了较完备的机器人行走机构和机械手臂运动系统的运动协调性和机器人自适应控制理论.通过运动学规划,使机器人能够更好地适用于各种地质条件、各种复杂的环境、各种需要高难度的工作强度,能够取得良好的使用效果.     

七自由度仿人机械手的逆运动学分析

对一种7自由度仿人机械臂进行了运动学分析,在求出正运动学问题的基础上,运用位姿分离的方法对其逆运动学进行了运算。这种方法计算量比较小,适合实时控制。在MATLAB环境下,用Robotics Toolbox工具箱对该机器人的逆运动学、运动轨迹等进行了仿真,验证了计算的正确性。     

Reference Trajectory Generation for 3-Dimensional Walking of a Humanoid Robot

Humanoid walking planning is a complicated task because of the high number of degrees of freedom (DOFs) and the variable mechanical structure during walking. In this paper, a planning method for 3-dimensional (3-D) walking movements was developed based on a model of a typical humanoid robot with 12 DOFs on the lower body. The planning process includes trajectory generation for the hip, ankle, and knee joints in the Cartesian space. The balance of the robot was ensured by adjusting the hip motion. The angles for each DOF were obtained from 3-D kinematics calculation. The calculation gave reference trajectories of all the DOFs on the humanoid robot which were used to control the real robot. The simulation results show that the method is effective.     

机械臂运动学和动力学的李群表述

D-H参数法已经被广泛应用到机械手运动建模及分析中,但其所描述的运动都是围绕着x轴和z轴,而不能反映出y轴的运动。为了解决这个问题,本文采用旋量理论的方法,用旋量来表述出将机械臂的位置和姿态,并进一步分析机械臂的运动学和动力学。相较于传统的D-H法计算运动学正解,旋量理论是从整体上对机械臂的运动进行表述,且不需要中间参考系,几何意义清晰。利用Paden-Kahan子问题分析肘机械臂的逆运动学问题,计算出其运动学逆解,并利用旋量理论和李群-李代数,通过Newton-Euler法建立了高效的递归动力学模型。最后对于用旋量理论求出的肘机械臂运动学逆解进行仿真验证,并计算出其工作空间,结果表明用旋量理论的方法更加简洁、精确、高效。     

搬运助力外骨骼机器人运动学建模与仿真分析

为辅助工作人员高效轻便地完成搬运工作,设计一款结构合理与运动灵活的搬运助力外骨骼机器人。利用D-H参数法分别建立了外骨骼机器人下肢和上肢的运动学模型,对其进行正逆运动学求解。利用Pro/E软件建立搬运助力外骨骼的三维实体装配模型,并将其导入ADAMS中构建虚拟样机模型进行运动学仿真。仿真结果表明,下肢外骨骼能够满足人体运动,符合人体行走特征,上肢外骨骼符合人体搬运托举物体的特征。     

考虑航天员肢体干扰的载人机动装置虚拟样机系统

叙述了虚拟现实环境下载人机动装置(MMU)虚拟样机系统的组成．在装备MMU的航天员动力学／运动学模型的基础上,建立了失重状态下航天员上肢运动的干扰模型．设计3组预设姿势测量后,进行操作者位姿跟踪设备的实时校正与标定,将跟踪得到的操作者上肢运动轨迹作为航天员肢体扰动的输入,在仿真环境下进行了加载和未加载干扰模型的仿真试验,从仿真数据对比看,肢体的运动对航天员的空间机动过程有很大的影响．