具有触觉视觉临场感的遥操作机器人

为有效控制机器人完成复杂、精巧的任务,提高机器人在非确定环境下的作业效率,提出了一种具有触觉和视觉临场感功能的遥操作机器人控制新方法。机械手抓握或触摸物体时产生触觉,触觉信号经处理后通过数据手套的震动来刺激操控人员,实现触觉临场感,操控者可根据触觉临场感来掌握自己的手部动作;视觉临场感以视频和3D虚拟工作场景的形式再现。实验表明,该方法能有效提高遥操作机器人的操作能力。     

基于改进粒子群算法的光纤光栅压触觉传感阵列测点优化

为了解决机器人手指压触觉测量中检测系统存在的电磁干扰问题,目前很多研究中采用了具有抗电磁干扰、体积小、质量轻且易封装等优势的光纤光栅压触觉传感阵列.针对机器人手指压触觉传感阵列测点排布问题,提出了一种基于改进粒子群算法的测点优化方法.首先通过有限元仿真得出机器人手指抓握过程的应变场分布情况,然后基于应变场分布结果进行传...     

触觉传感阵列的接触物体形状识别研究

本文提出了一种三维表面的矩阵运算方法,这种方法可应用于处理触觉传感阵列的接触物外形恢复问题。运用这种方法得到一种有效的接触物外形识别的运算方法和机器人触觉的控制方案。     

基于触觉阵列感知的机器人稳定抓取判别方法

针对传统的单点压力传感器获取的接触力无法完备反映机器人的抓取接触状态,难以实现准确的机器人抓取状态判别的问题,基于触觉阵列传感器的多点感知特性,提出一种高效高准确率的机器人稳定抓取判别方法．首先,采集机器人抓取属性各异物体时的接触分布力信息,建立分布力与触觉图像的映射,构建机器人抓取触觉图像数据集;基于多层感知机框架建立机器人抓取状态判别模型,实现机器人抓取状态的分类．然后,通过训练并对多层感知机在不同模型层数与节点数下的模型性能进行优选,得到抓取状态判别模型的最优参数,进而与多种基于学习的抓取判别算法进行对比．结果表明：所提出的抓取状态判别方法具有99.74%的判别准确率,平均耗时为2.3 ms,在判别精度和速度上均优于基线算法;通过实物抓取实验,该方法的判别准确率达到94%,充分证明其对数据集外物体的稳定抓取判别具有较强的鲁棒性．     

机器人阵列式触觉传感器的仿真

阐述了机器人二维和三维触觉传感器仿真的模型、计算机内部表示、一般方法和简化方法（扫描－搜索－填充法）。简化方法利用了物体的区域连贯性，吸收了数控插补的思想，效率较高。仿真生成的触觉图像可用于校验各种触觉图像处理及判断算法的正确性、可靠性和效率。     

机器人阵列式触觉传感器的仿真

阐述了机器人二维和三维触觉传感器仿真的模型、计算机内部表示、一般方法和简化方法（扫描－搜索－填充法）．简化方法利用了物体的区域连贯性，吸收了数控插补的思想，效率较高。仿真生成的触觉图像可用于校验各种触觉图像处理及判断算法的正确性、可靠性和效率。     

一种全柔性电容式触觉传感器设计与试验

为实现法向力与切向力感知,设计了一种可用于机器人仿生皮肤的电容式柔性触觉传感器,并设计成阵列结构.以硅橡胶为柔性基体,有机硅导电银胶为上下两柔性极板,共同构成电容式触觉敏感单元.分析并介绍电容式柔性触觉传感器的工作原理、结构设计及触觉信息采集与处理系统.可实现法向力0~5 N范围内灵敏度为6.78 f F/N,切向力0~3 N范围内灵敏度为11.45 f F/N的触觉感知功能.试验结果表明,该全柔性电容式触觉阵列传感器具有良好的稳定性与灵敏度,可用作人工皮肤实现触觉感知.     

基于振动触觉的移动机器人为人导航系统

为了给视觉障碍者或助航需求者自主行走提供帮助、减轻其心理负担,设计了一种基于振动触觉的移动机器人为人导航系统.该系统通过移动机器人搭载Kinect体感设备为使用者提供其姿态信息,再结合振动触觉腕带装置的反馈实现机器人为人导航的功能,即引导使用者在预先规划好的路径上行走.整个为人导航过程中使用者和机器人之间的相对距离和相对角度收敛到给定值,最终确保在机器人的引导下按照给定路径使得使用者安全准确到达目的地.基于领导者跟随者控制模型,提出了适合本系统的人机协作控制算法,进行了振动触觉识别率实验,完成了本系统在平坦地面轨迹跟踪实验和对起伏地面的适应能力测试,验证了算法的正确性与可行性.最后,对本系统抗干扰能力进行实验分析,以验证系统的鲁棒性.     

机器人触觉传感器的优化设计

本文讨论了机器人阵列式触觉传感器的理论设计参数和实际制造参数,并用组合法辨识方法对设计参数进行了优化设计,给出了可供参考的设计值。     

基于视触融合的机器人抓取滑动检测

提出一种基于视触融合的深度神经网络(VTF-DNN)感知算法,用以检测在机器人抓取和操作过程中发生的抓取物体和夹具之间的滑动现象.首先,通过设定不同的抓取位置和力度来抓取不同的物体,收集视觉和触觉序列数据构建视触融合数据集,并用于训练VTF-DNN;触觉数据由安装在夹具上的阵列触觉传感器采集,视觉数据由腕部相机采集.然后,为了验证所提出视触融合感知框架的性能,在某个未参与训练的物体上进行了滑动测试,共进行了464次抓取,采集了2320个视觉和触觉序列样本,分类准确度达92.6%.最后,实验验证了所提框架在滑动检测任务中的高效性以及视触融合在滑动检测任务中的必要性,为更加稳定和灵巧的机器人抓取和作业系统提供了理论基础和技术支撑.     

并联机器人结构合成第一部分，方法论

机器人这个术语的起源可以在Karl Capek创作的科学幻想剧本中找到。这个剧本是R．U．R于1920年在捷克出版。并联机器人机械手被认为是对包括机械加工、制导、测试、跟踪、触觉力反馈在内的许多应用的一种被广泛接收的选择。一个典型的并联机器人机械手（PM）由一个通过至少两个被称为臂的运动链连接到底座（固定平台）的移动平台组成。     

KUKA七自由度机器人基于视觉和力反馈的控制

<正>引言随着传感设备的普及和小型化,现代机器人产业逐渐向基于传感反馈控制的方向发展。例如基于视觉传感器,移动机器人可以规划路径避开障碍物;基于力传感器,机器人可以向物体施加持续的力而不至损坏物体;基于触觉传感器,多指机器人可以抓住易碎物体。但基于多传感器信息的反馈控制并不普及,因为不同类型的传感器信息难以融合,甚至不同传感器的反馈控制会相互干     

机器制造业中工业机器人的发展趋向

文章论述了当今工业机器人的现状及发展趋向。1988年苏联共有工业机器人59218台,日本有176060台,美国有33000台,法国有17700台。苏联正在研究一种人造肌肉,它主要是利用热吸附的原理,目前这种人造肌肉每10克可产生500～600克的力。在深化电子皮革的研制工作中,它可以使机器人的触觉领域进入一个崭新的阶段。另外,正着手研制印刷机磁性拉手上的机器人结构,可大大提高     

机器人柔弹性仿生电子皮肤研究进展

仿生电子皮肤触觉传感器是实现机器人智能化发展的先决条件,机器人等复杂的三维载体表面或活动关节部位接触压力感知的可延展的柔弹性电子皮肤高柔性、高弹性和灵活可调等适形性要求高且具有广阔的应用前景。由于常用的无机半导体材料和金属材料及其化合物断裂极限应变较低,难以满足可延展的柔弹性电子皮肤的要求,因此,具有可延展性的二维纳米膜、纳米带或一维纳米线等电极或互联导体得到广泛应用;基于力学屈曲的薄膜-基板结构和纳米级导电元件的结构设计可有效改善无机材料的受力情况,明显提高材料整体的可拉伸性;采用纳米制造等新型技术制备的新型材料和结构一体化使得可延展的柔性电子皮肤的柔弹性显著提高。高柔弹性仿生电子皮肤触觉传感器可提高机器人的环境适应性,有利于机器人与人类之间建立起一种新型的人机共融模式。     

人机交互力觉临场感遥操作机器人技术研究

 人机交互式机器人是当前机器人学研究的前沿和热点之一,而临场感(telepresence)技术是人与机器人交互的核心。本文通过阐述力觉临场感遥操作机器人技术的产生、发展和现状,介绍了力觉临场感遥操作机器人的系统组成,指出力觉临场感遥操作机器人面临的3 个难题:力感知、力反馈和大时延力控制。针对以上问题,对力觉临场感遥操作机器人的四大关键技术:传感技术、力反馈与触觉再现技术、大时延控制技术、虚拟预测环境建模技术进行了综述;介绍了东南大学仪器科学与工程学院机器人传感与控制技术研究所30 年来开展人机交互遥操作机器人技术研究的进展及其在核探测、康复医疗领域应用的情况。展望了人机交互力觉临场感遥操作机器人技术未来研究与发展的重点。     

基于力反馈的上肢康复机器人

针对脑中风引起的偏瘫患者,提出了一种新的基于虚拟现实技术上的上肢康复机器人系统。该系统主要由上肢外骨骼装置,触觉装置,电机控制器和工作站组成。患者穿戴上肢外骨骼机构,安装在患者患侧,通过电机带动外骨骼运动从而使患者患侧运动。在外骨骼运动过程中,通过力反馈机构将患者受力或施力反馈到三维触觉操作器,进而反馈给对其辅助治疗的医生。     

具有灵敏触觉的机械手指

西班牙科学家宣布一项自己的研究新成果——像人手指一样灵敏，具有触觉的机器人“手指”。这种机械手指用聚合物制成，当它接触物体时能感觉出物体的质量，并相应地使用必需的能量。     

农业机器人正向我们走来

提起机器人,人们很快会联想到某些电影或漫画中所描述的那种与真人一模一样的东西。其实并不完全是这样。凡是在某些方面能发挥人的作用,或代替人从事某些劳动的自动化机器,都可以称之为机器人。 机器人技术涉及结构学,信息论、计算机、传感器、新材料、仿生学、控制工程和人工智能等多种学科,是20世纪发展起来的具有代表性和综合性的高科技。 机器人的发展,从低级到高级,大体分三个阶段:第一代机器人只能按预先教给它的动作进行简单的重复劳动,如点焊机器人,上下料机器人等,现已广泛应用;第二代机器人具有视觉、触觉和一定的判断能力,可掌握某些装配技术等,现已大量应用;第三代为智     

国外手爪中多传感器数据融合技术的研究概况

近年来 ,多传感器数据融合技术已引起世界范围内的普遍关注 ,成为一个新兴的技术方向 ,并已成功地应用在军事系统、交通系统和智能机器人等研究领域。手爪是空间智能机器人的关键部件之一 ,它集成了视觉、触觉和力觉等多种传感器。为了能进行灵活和自适应的操作 ,机器人手爪必须要采用多传感器数据融合技术。该文介绍了机器人手爪中多传感器集成和数据融合技术的研究概况 ,对我国机器人的研究发展具有一定的借鉴意义。     

一种实现协同装配过程的虚拟现实系统

 提出了一种实现协同装配过程VR的方法,以尽可能高的沉浸度复制装配过程为目标,通过对装配过程的分析,设计了一个特定的VR系统架构。该系统的核心特点是装配过程的物理仿真、机器人控制的集成和操作者的触觉反馈。VR技术的应用使工业装配过程更加安全,并减少了人与机器人之间的障碍。