扫地机器人的发展现状和趋势研究

智能化家居是大势所趋,扫地机器人也逐步走进普通家庭。对现有扫地机器人机械结构、单片机控制技术以及传感器技术的分析,研究改进新型扫地机器人,使得其操作更加简单,更加智能化具有重大的意义。本文通过总结扫地机器人的结构特点以及国内外的发展现状,提出对扫地机器人的智能化发展的展望。     

家庭扫地机器人市场需求及发展趋势分析

扫地机器人是现如今一款很受消费者欢迎的家用服务型机器人,它不仅解决了人们繁琐的家庭清洁问题,还改善了人类生活质量,成为室内清洁助手。但目前,扫地机器人在国内并未得到广泛普及和应用。该文对家庭扫地机器人市场需求及发展趋势进行分析,以探讨扫地机器人的市场前景和发展方向。     

轮履复合式爬楼轮椅的设计与运动仿真分析

针对目前爬楼轮椅普遍存在着结构复杂、只能在爬楼过程中使用、爬楼过程需要辅助等不便利的因素,设计了一种多功能电动爬楼轮椅.此款轮椅主要由平地行驶机构、上下楼梯攀爬机构、轮-履模式切换机构、前后支撑机构和座椅姿态调节机构组成.针对爬楼轮椅进行了整体机械结构的方案设计并建立了机构的仿真模型.通过对上楼/下楼运动阶段的力学分析,建立了爬楼轮椅的力学模型.采用ADAMS对爬楼轮椅的关键机构进行动力学仿真分析,仿真结果验证了爬楼轮椅轮履切换机构的合理性和可行性.所设计的电动爬楼轮椅能够根据路况环境随时切换平地/爬楼工作模式,通过座椅的调节机构实时调整座椅的姿态,最大限度提高乘坐者的安全舒适性,真正满足了老年人及残障人士独立出行的需求.     

电站载物爬楼机器人的动态稳定性建模与控制

针对电站载物爬楼机器人动态稳定性的控制问题,根据爬楼特点归纳出机器人可能出现的运动模式,并利用几何与运动学等关系构建被控对象的数学模型。根据电站载物爬楼机器人上下两部分的重心距离与期望距离间的误差、误差变化率及电动推杆伸缩速度之间的关系,设计动态稳定性控制系统的控制器,即一型模糊逻辑控制器(1 type of fuzzy logic,T1FLC)。针对模糊规则参数难以确定的问题,通过量子粒子群优化(quantum particle swarm optimization,QPSO)算法优化隶属度函数参数,将QPSO优化的T1FLC与粒子群优化(particles swarm optimization, PSO)算法优化的T1FLC、未优化的T1FLC、比例-积分-微分(proportion-integral-derivative, PID)控制方法进行对比,并进一步考虑外部干扰的影响。仿真和实验结果验证了模型的准确性及控制优化方法的有效性。     

一种摇臂轮组与行星轮组相结合的爬楼越障机器人结构设计

为了提高轮式机器人移动的地形适应能力和越障能力,提出了一种摇臂结构与行星结构相组合的10轮多地形自适应移动机器人.该机器人采用摇臂结构轮组作为前驱轮组被动摆动适应地形变化,行星结构轮组作为后驱轮组主动翻转翻越障碍适应地形.利用Adams软件构建机器人爬楼越障动力学模型,仿真分析机器人爬楼越障过程.研制了物理样机,根据多...     

楼梯清洁机器人的爬楼规划研究

为使圆周平动脚式楼梯清洁机器人能完成稳定的下楼动作,该文研究了其爬楼步态规划方法.首先基于几何法建立机器人爬楼的运动学模型;然后将爬楼梯的过程分为2个阶段,并针对这2个阶段的运动机理分别采用不同的规划方法;再基于运动学模型计算出各关节的角度,并搭建PID控制系统对机器人进行控制;最后联合Adams和Matlab进行仿真验证.研究结果表明：楼梯清洁机器人能够实现稳定下楼功能.     

不同教育阶段教育机器人功能设计分析研究

随着机器人教育受到社会越来越多的关注,其教育价值逐步提升,作为教育机器人产品的规划设计和标准化问题也日益凸显.在对各阶段学生的认知发展水平和机器人教育目标进行概述的基础上,对适用于不同阶段的教育机器人产品功能结构与设计进行了分析探究,为未来教育机器人产品的设计开发提供参考.     

一种爬楼机结构设计与分析

为更好地帮助人们携重物上下楼梯,减轻其爬楼负担,设计了一套自动爬楼机。爬楼机可用作普通市民和工人日常工作和生活中携带重物的重要辅助工具,他们可借助爬楼机的辅助作用,解决没有电梯的高层建筑中携重物上下楼难的问题。该爬楼机具有结构简单、价格便宜的优势,能很好地解决人们携带重物上下楼梯的问题。     

User-centered产品人机交互界面的设计探析

产品人机交互界面是人—产品交互的载体和媒介.本文基于"以用户为中心"的设计思想,一方面从用户是"人"的视角,考虑"人"的生理、心理及社会等共性属性和特征,提出user-centered产品人机交互界面生理、认知和精神三个层面的设计准则和系统框架;另一方面从用户是"使用者"的视角,探讨确定用户目标和用户任务的具体方法,主要有构建用户研究专家和产品技术专家组成跨学科团队的策略、用户参与设计的机制以及"角色—目标—事件"用户任务分析方法模型.     

全方位水平姿态爬楼机器人运动性能分析与特殊问题解决方案

主要介绍了全方位水平姿态爬楼机器人的简要原理,分析和研究了其相关机械性能,通过机器人失稳分析,研究了机器人运动稳定性和可控性计算,通过数学建模来解决旋转楼梯的爬越问题,使用Matlab编程软件计算出机器人越障的可能性,为以后自动控制提供依据和支持。     

智能扫地机器人的全覆盖路径规划

全覆盖路径规划是智能扫地机器人重要的功能之一,但是基于单元分解方法的全覆盖路径规划对复杂的凹多边形环境分解过于细碎,规划的路径转弯多、调头多,优化效果常未达到最佳.结合扫地机器人的实际应用,在代价函数中加入了转弯和调头的开销;在单元分解时保留可合并规划的凹区域不再分解;单元内路径优化考虑了相邻区域的统一规划和单元间转移...     

未来的机器人

正2050年终于到了,我已经是一个机器人设计师了。我成功地设计了一个多功能机器人——瑞克。清晨,我还没有起床,瑞克就为我准备好了美味而又营养的早餐。等我享用完早餐,他马上开来一辆汽车,载着我来到了工作室。等我开始工作的时候,他已经回到家里,开始擦桌子、扫地、洗衣服,把     

焊接机器人在汽车零部件生产中的应用实例分析

从焊接工艺、采用机器人焊接必要性及机器人焊接线的组成,机器人夹具设计、实现柔性化等方面入手,在对某产品座椅、某产品底盘焊接车间设计的基础上,对焊接机器人在汽车座椅、底盘焊接线中的应用、特点作一些介绍。     

机器人云操作平台的实现研究

将云计算的理念应用到机器人遥操作中,设计了机器人云操作平台,其将机器人的资源和服务存储在云端,结构设计为3层:资源层、管理层、服务层.用户通过服务层使用该平台,服务层建立有机器人遥操作服务、机器人状态信息反馈服务和机器人现场信息反馈服务.用户通过网络使用机器人云操作平台提供的资源和服务,很好地解决了多用户在资源共享、协同、安全应用等方面的问题.     

爬楼车的现状和发展前景

浅谈爬楼车的发展现状和未来的发展趋势,该文从爬楼车的现状和发展前景两个方面对爬楼车这一作品进行了全面的分析。在现状方面从爬楼车的机械爬楼原理开始介绍,从步行式爬楼车到履带式爬楼车,再到行星轮结构爬楼车,最后介绍复合式爬楼车。基本上把全球所有已有爬楼车的类型全部介绍了一下。在发展前景方面则是从我国建筑的基本国情和需求量两方面来说明发展前景的可观性。     

船舶工业机器人创新设计需求分析模型

船厂是船舶工业机器人的用户,当前在船厂对机器人升级改造的创新设计过程中,存在对机器人性能需求模糊问题．采用传统QFD需求分析,建立了船厂用户集主体需求模型．进一步地,针对该主体需求模型的概念区分模糊问题,进行了深度需求分析,建立了一种适合现代造船模式下的增强需求模型,并通过加权分析得到了通用的技术矛盾．通过该增强需求模型分析得出高空作业和漆雾污染问题是主要技术矛盾,并得到专利规避、风险分析、技术指标、方案设计、科研院所等技术需求是性能需求的重点,为船厂进行机器人概念创新设计提供了便利．     

单分类人机检测方法

针对人机检测领域中脚本机器人种类多样的问题,提出了一种利用单分类方法基于鼠标行为的人机检测技术,实现对带有行为模拟功能的高级脚本机器人的检测。利用JavaScript获取网页页面正常用户的鼠标行为数据,经过数据预处理、特征提取过程获得描述用户行为的特征向量并送入单分类器中,建立人机检测模型。为验证单分类方法的有效性,通过统计分析网页页面正常用户的鼠标行为数据,设计3种具有模拟人类功能的脚本机器人,模拟正常用户完成网页页面登录场景任务。使用直线类型的脚本机器人样本参与特征选择,之后提取特征子集,完成单分类器在人机检测领域的性能评价。实验结果表明:单分类器对直线、规则曲线、不规则曲线3种脚本机器人检测效果最好的等错误率分别为7.25%、9.45%和12.7%;较二分类方法对未知类型脚本机器人检测效果最好的等错误率为20.56%;单分类方法具有良好的泛化性。     

履带变构式轮履复合爬楼轮椅设计

针对爬楼轮椅楼道通过性和平地行走时无需拆分爬楼机构的要求,对爬楼轮椅转向技术和履带驱动技术进行研究,提出一种基于大轮摆动的履带变构式轮履复合爬楼轮椅方案。对爬楼轮椅的大轮摆动机构、履带爬楼机构和履带折叠机构分别进行结构设计,根据功能要求分别对其上楼过程、下楼过程进行分析,论证了方案的可行性,最后通过样机试验,验证了履带变构式轮履复合爬楼轮椅能够在乘坐者自主操作下平稳有效地实现各项功能。     

四爪机器人：可自动清扫房间不留死角

受到童鱼外形的启示．科学家日前研发出一款仿生扫地机器人，可自动爬行到房间的每个角落，甚至是窗帘上．并将房间打扫得不留死角。这款扫地机器人有四只爪子．每只爪子上带有22个蒸汽喷嘴和29个真空吸嘴。其主体部分是一个水箱以及一个灰尘收集袋。这可真是懒人的福音哦!     

基于绳牵引并联机构的上肢康复机器人设计

人类的上肢为生活提供了诸多便利,健康的上肢是高质量生活的保证。上肢如果出现运动功能障碍就需要接受康复治疗。为了减轻康复师的工作强度,同时增强治疗效果,需要利用康复机器人代替康复师来进行康复训练。通过分析肘、肩关节的运动特性和规律,基于三自由度的冗余绳牵引并联机构设计了一款面向上肢康复的机器人。该机器人由定位模块和连接模块组成,可对不同尺寸的上肢进行主动和被动康复训练。由于机器人结构简单、易于装配、制造成本低,更容易被用户所接受。在结构设计完成后对该上肢康复机器人进行了运动学建模,同时进行了机器人奇异性的分析,为后续运动控制的研究做准备。最后,考虑到机器人的力传递性能和体积大小,采用多目标优化的方式对机器人进行了优化设计。仿真结果表明：优化设计有效地提升了机器人的相关性能。研究结果可为绳牵引并联机构在上肢康复机器人设计中的应用提供理论参考。