仿生蠕动型机器人动力学分析与仿真

为提高蠕动型机器人的适应性和行走效率,根据腹足动物蠕动原理,设计了一种可应用于人体大动脉血管介入诊疗的新型蠕动式机器人,该机器人的摩擦力控制模块使固定相与移动相的体节单元与管壁之间具有不同的摩擦系数,从而提高了蠕动效率,使机器人运动更平稳,承载能力更强。描述了机器人的结构与行走原理,分析了机器人在大动脉流场环境中的受力,利用空间算子代数方法,建立了机器人动力学模型,通过试验验证了机器人行走原理,在此基础上进一步进行了任务仿真,测试了机器人在不同环境中的动力学性能。样机试验和仿真的结果表明这种仿腹足动物蠕动式机器人达到了预期目的,而建模和仿真的方法对于其他类型蠕动式机器人也具有借鉴意义。     

基于电磁驱动的蠕动型微机器人运动机理

根据仿生学原理开发了一种电磁驱动的蠕动型微机器人,利用计算机和机电控制系统对微机器人运动进行控制.叙述了微机器人的结构,对其运动机理进行了分析和探讨,介绍了运动控制电路原理,并进行运动性能的实验分析.实验表明,它能在直径小于10 mm的管道内自行移动,携带内窥镜、CCD器件、照明系统进行管内目视检查作业.该研究成果对发展微机器人技术有积极的参考价值.     

基于电磁驱动的蠕动型微机器人运动机理

根据仿生学原理开发了一种电磁驱动的蠕动型微机器人,利用计算机和机电控制系统对微机器人运动进 行控制．介绍了微机器人的结构,对其运动机理进行了分析和探讨,介绍了运动控制电路原理,并进行运动性能的 实验分析．实验表明,它能在直径小于10mm的管道内自行移动,携带内窥镜、CCD器件、照明系统,进行管内目视 检查作业．该研究成果对发展微机器人技术有积极的参考价值．     

基于蠕动原理拱泥机器人的力学模型分析

针对目前沉船打捞主要采用攻打千斤洞的现状,提出了基于蠕动原理能够自主攻打千斤洞的拱泥机器人,由于拱泥机器人工作环境的特殊性,对海底淤泥层在拱泥头作用下的力学性能进行了分析,并建立了拱泥机器人在泥中的力学模型,为仿生拱泥机器人动力学分析与仿真奠定了基础.     

肠道内窥镜活检机器人系统

基于肠道活检诊疗任务,设计了气囊钳位和活检机构,研制出肠道胶囊内窥镜机器人,完成了在肠道中的自主运动、视频检查和活检取样任务,并通过实验检测了肠道活检机器人系统的性能.结果表明:采用花瓣气囊能够减小容积,缩短打气时间,并使钳位力提高至1.56N;所用活检钳的剪切力大于10N,且活检过程可视、动作可重复;在无线供能条件下,所研制的系统运行稳定.     

驻留-伸缩式胃肠道微型机器人的临界步距模型与实验分析

为获得驻留-伸缩式胃肠道微型机器人的主要设计参数范围,采用超弹性应力-应变本构方程描述肠道的生物力学特性,推导了驻留-伸缩式胃肠道微型机器人的临界步距模型.针对伸缩机构,根据临界步距模型中的速度-阻力关系系数,设计了光滑外壁的单舱体机器人模型实验,采用不同直径的离体肠道进行测试;为获取驻留机构设计参数,采用足模型测试了同一直径下不同足伸出长度的驻留力.将获得的机器人参数返回到数学模型中,导出了若干机器人设计准则.最后采用机器人样机的离体实验,验证了临界步距模型的有效性.     

微小型自主侦察机器人系统

安全是人人关心的主题,而现在各种恐怖、犯罪事件困扰着许多圆家,本项目正是在这样的时代背景下应运而生,通过这种携带摄像头的微小型机器人能够广泛运用于各类犯罪现场。机器人将获取到的即时图像并通过无线模块传输到操纵人员的手提式控制单元,操纵人员通过图像遥控机器人运动,使其成为一双可以移动的“眼睛”．     

具备多操作手协调的微装配机器人系统

针对微零件装配工艺需要,研制了一种具备多操作手协调工作的微装配机器人系统．该系统包括2个四自由度的主微操作手和1个三自由度的辅助微操作手,三手各司其能,相互配合完成微装配作业．采用双光路正交立体显微视觉完成微装配过程的监测以及操作手和装配对象空间位置与姿态信息的获取．根据微零件形状、大小和材质的差异,研制了真空吸附式和压电双晶片式微夹钳完成装配对象的夹取与放置操作．采用人机交互的半自主方式控制机械手进行微装配作业．微装配实验证明系统工作可靠有效,目前微零件最小装配精度可达30μm．     

微装配机器人系统研究与实现

提出了一种基于显微视觉伺服和多机械手协同操作的微装配机器人系统,该系统由微操作机械手、显微视觉和微夹持器3部分构成.介绍了系统总体结构、三机械手协同操作微装配平台、双光路立体显微视觉、2种不同类型的微夹持器装置,以及面向微装配机器人的TSB分级智能控制方法.装配实验表明:该系统能实现对亚毫米零件的精密装配.     

学习型机器人动力学模型及其应用

提出了一种基于神经网络学习的机器人动力学建模方法.其特点是在网络结构中引入积分单元,构成含有积分回路的动态网络,使之能够很好地学习对象的动态特征.讨论了该模型在最优化等领域中的应用,及其泛化能力等问题.依据实际高尔夫挥杆机器人的结构参数以及其控制器特性进行了仿真实验.仿真结果表明,该模型算法简单实用,完全不需要对象的数学描述,泛化能力极强,具有良好的应用前景.     

基于微格教研的高校青年教师教学能力培养模式探究

在对潍坊市部分高校青年教师教学能力发展需求分析的基础上,将"微格教研"理论引到青年教师教学能力培养活动中,结合地方教学实际,提出了基于微格教研的高校青年教师教学能力培养模式.在该模式中,详细论述了青年教师培训的过程和方法,凸显了其科学性和有效性.     

基于偏差向量的机器人装配系统误差分析

机器人装配系统中，装配误差是影响装配质量的重要因素。在分析了机器人装配过程各种误差的基础上，用偏差向量建立了装配误差的模型。基于刚体运动学原理，研究了装配工夹具的姿态偏差对零件配合面位置偏差的影响，推导了配合件和基础件相应配合面的位置和姿态偏差的计算公式,建立了机器人装配系统零件配合过程的误差分析模型。实例计算表明，该模型物理意义明确，通用性强，是系统评价机器人装配系统装配质量的基础。     

Error Analysis of Robotic Assembly System Based on Screw Theory

Assembly errors have great Influence on assembly quality in robotic assembly systems. Error analysis is directed to the propagations and accumula-tions of various errors and their effect on assembly success. Using the screw coordinates, assembly errors are represented as "error twist", the extremely compact expression. According to the law of screw composition, relative position and orientation errors of mating parts are computed and the necessary condition of assembly success is concluded. A new simple method for measuring assembly errors is also proposed based on the transformation law of a screw. Because of the compact representation of error, the model presented for error analysis can be applied to various part-mating types and especially useful for error analysis of complexity assembly.     

微课在高职实训教学中的应用研究——以“食品理化分析”实训课程为例

微课给当代高职实训教学带来了巨大机遇和挑战.从微课的定义和特点出发,分析了高职实训教学引入微课的必要性,并以具体实训课程建设为例,构建了基于微课的高职实训教学"课前-课中-课后"运用模式.结果表明该模式能激发学生学习积极性,促进教师教学能力提升,有利于推进高职实训教学改革进程.     

构建我国微型金融体系研究

近年来,微型金融服务能力不断增强,但微型金融供需矛盾非常突出,文中对微型金融目前发展存在的问题和制约微型金融发展的原因进行了分析,并探究了微型金融体系的构建,促进了经济金融协调健康发展。     

微型机械的研究和发展

微型机械是一门综合性的新兴学科,已成为世界范围的研究热点,它的发展也极为迅速.主要介绍了微机械的概念、研究现状及其主要加工方法.最后,提出了我国在这一领域所应采取的策略.     

基于可再生能源不确定性的多能源微网调度优化模型

多能源微网可以使综合能源系统在配网/用户端得到实现,但电力系统和天然气系统联合后会使得系统调度中的不确定性问题变得突出。为此,本文通过对电力/天然气系统的物理特性进行分析,基于用户需求响应资源、可再生能源机组出力和负荷不确定性的关键要素分析,建立了多能源微网日前调度优化模型。基于Matlab环境对所建模型进行了相关的计算仿真,验证了两阶段随机优化模型的有效性。仿真结果表明,所建优化模型可以提高多能源微网系统运行的可靠性和经济性,具有较好的实际应用价值。     

弹性手臂伺服控制系统的研究

本文应用滑模变结构理论,设计了一种应用于弹性手臂伺服系统的控制方法——四段式滑模加PI 复合控制方法.在电机最大力矩和速度受到限止情况下,通过滑模开关曲线选择,实现了响应时间最优.同时,为了消除系统的“颤抖”,当系统位置误度小于一定值时,用PI 控制代替滑模控制.实验结果表明,应用这种控制方法,系统的鲁棒性、响应时间和静态精度都有所提高.     

THOR网在机器人装配系统装配质量预测和分析中的应用

装配质量对产品的性能和可靠性有直接的影响．基于一类高级的Petri网——THOR网，对机器人装配系统装配质量的预测进行了研究，提出了系统分析装配质量的模块化建模方法．该方法可以对各种装配策略和手段与装配质量间的关系进行研究，是实现机器人装配系统装配质量评价与控制的有力工具．     

基于微元件键合图库的微机电系统动态建模与仿真

为了更好地支持微机电系统(MEMS)TopDown设计流程,针对MEMS仿真中的多能量域与非线性特点,采用键合图场元件与结型结构设计并实现了一个集中参数表达的MEMS键合图仿真元件库,同时基于该元件库提出了一种MEMS动态系统建模与仿真方法.采用参数化仿真模型与结构化体系构建的元件库,为MEMS设计流程中的概念设计阶段与系统级设计阶段的快速建模与仿真提供了方便,同时元件库内的所有元件均与MEMS器件级设计中的结构特征具有映射关系,这为用户需求空间功能原理空间结构空间之间的设计空间映射提供了方便.通过一个静电间隙执行器的系统建模过程与仿真结果,验证了利用该元件库进行建模与仿真的有效性.