中国机器人产业顶层设计不可或缺

 在刚刚落幕的2015年世界机器人大会上,来自全球各国的先进机器人齐聚一堂。从明眸善睐、能说会道的石黑浩美女情感机器人,到与现场观众展开乒乓球大战的仿人机器人,再到大型空间机械臂……形形色色的机器人各显神通、各展其能,真像一场大型招聘会。未来,这些机器人将怎样“就业”,怎样走入人们的日常生活,着实令人期待。     

小型智能家居机器人的设计与实现

为实现低配机器人完成较高智能的服务, 设计并实现了一款小型智能家居机器人。 该机器人能高效、 自 主地建立环境地图, 规划出最优路径到达目标点, 从目标点取物后沿原路返回。 机器人通过红外低配传感器感 知未知环境, 并建立栅格地图; 通过宽度优先搜索规划出两点间的最优路径。 采用北京博创的“创意之星冶模 块化机器人平台设计并搭建了一款具有抓取功能的轮式机器人, 将提出的算法在机器人上进行了实现。 实验 表明, 提出的算法可在低配机器人上实现并完成指定的功能, 该机器人适用于家居环境, 能辅助老年人完成一 定的取物操作, 对机器人的发展起到了积极的推动作用。     

日本机器人产业再出发

<正>2015年初,日本政府公布了《机器人新战略》,计划在未来五年内将机器人市场规模提升2.6倍,从当时的6600亿日元骤增至2020年的24000亿日元。为实现这一宏伟战略,日本重温"机器人立国"旧梦,把2015年称为"机器人革命元年"。日本曾将1980年确立为"机器人普及元年",并在此后成为世界公认的机器人大国。工业机器人的半壁江山20世纪60年代,世界第一台工业机器人诞生在美国。当时日本的机器     

最有前途的五种机器人

美国《福布斯》杂志最近评出最具人气的五种机器人。这五类机器人将对人类近期的生活产生重大影响。“达·芬奇外科系统”机器人“达·芬奇外科系统”机器人能够协助外科医生在任何距离上对病人实施手术,而医生只需要远程操作就可以完成各种复杂的工作。而且,不久前的一项研究表明,借助这一机器人接受过手术     

我国工业机器人发展研究

本文介绍了工业机器人在国内、国外的发展状况和应用趋势,以及带来的经济效益;根据国内外机器人发展的经验及近几年的动态,指出了我国工业机器人产业化发展的影响因素和实施策略;探讨了我国机器人发展的方向及策略。随着计算机科学技术的不断发展,工业机器人应用领域也随之不断扩展和深化。工业机器人已成为一种高新技术产业,正为工业自动化发挥着巨大作用。     

基于人工社会职位法自组织形成群机器人队形

针对群机器人自组织形成目标队形问题,借鉴人类在社会中求职的思想,提出一种自组织确定各机器人目标节点的方法——人工社会职位法;并结合该方法设计一种机器人自组织选择任务节点的调整算法。该算法可实时根据机器人探测到的信息,更换其下一时刻的目标节点,直至形成给定的几何队形为止。首先运用人工社会职位法的三个规则确定各机器人的下一个时刻对应的目标节点;然后人工力矩运动控制器驱动各机器人向自己的目标节点运动一步;下个时刻重复上述步骤,直到各机器人都到达一个不同于其他机器人的节点,从而形成目标队形。该方法不仅原理简单、计算量少;而且能较快速、合理的形成目标队形。Matlab仿真试验验证了该方法具有良好的可行性。     

独立国

<正>在很远很远的地方,有一个国家,那里不管什么事都是机器人做,国民只需要发号施令。没错,那个国家就是机器人国。一天,一群外国流浪者晕倒在机器人国的一座大楼边,然后被机器人国的国民救了。那些人醒来后,发现大街上有许多机器人,惊讶地问救他们的人:"这里难道是机器人国?谢谢你们,我们怎么报答你们呢?"机器人国的国民说:"不用谢。我们不需要你们报答。"那些人却坚定地说:"我们是尊严国的人。你们救了我们,我们却不报答就走了,那样太没尊严     

《中国制造2025》规划系列解读之推动机器人发展

 《中国制造2025》站在历史的新高度,从战略全局出发,明确提出了我国实施制造强国战略的第一个十年的行动计划,将“高档数控机床和机器人”作为大力推动的重点领域之一,提出机器人产业的发展要“围绕汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等工业机器人应用以及医疗健康、家庭服务、教育娱乐等服务机器人应用的需求,积极研发新产品,促进机器人标准化、模块化发展,扩大市场应用。突破机器人本体,减速器、伺服电机、控制器、传感器与驱动器等关键零部件及系统集成设计制造技术等技术瓶颈。”并在重点领域技术创新路线图中明确了我国未来十年机器人产业的发展重点主要为两个方向:一是开发工业机器人本体和关键零部件系列化产品,推动工业机器人产业化及应用,满足我国制造业转型升级迫切需求;二是突破智能机器人关键技术,开发一批智能机器人,积极应对新一轮科技革命和产业变革的挑战。     

中科大机器人柔性手爪获奖

<正>在不久前落幕的2017年机器人世界杯上,在家庭机器人类别创新性最强的"开放挑战"环节,中国科学技术大学自主研发的一款机器人柔性手爪获得"最佳操作奖"。传统机器人是刚性机器人。刚性手爪存在原理性局限,只能抓握少数规则形状物体,而且成本高、控制难度大、对环境要求苛刻,远不能满足物流、家政服务、救援等新兴产业的需求。     

一种新型柔索驱动并联机器人的模型样机

提出一种新型并联机器人机构,利用张紧柔索驱动该并联机器人·通过运动学和动力学分析、工作空间分析、轨迹规划、误差分析,设计并制作了模型样机本体、驱动与控制模块,开发了机器人语言,控制模型样机完成指定动作·实验结果表明,这种新型并联机器人是可行的,适用于轻型机床等设备·该机器人在某一速度范围内工作时,会产生较明显的振动,并伴有噪声,因此要提高机器人的性能还必须设法抑制其振动     

韩开发出可清除血栓的“血管机器人”

<正>韩国研究人员日前开发出一种可在血管内自由移动并清除血栓的"血管机器人"。韩国全南大学日前发表公告说,该大学机器人研究所研制的这种机器人直径约1毫米、长5毫米。研究人员已     

基于拉格朗日方程建立的码垛机器人大转角动力学模型

码垛机器人是物流自动化领域广泛使用的一种机器人。针对目前国内生产的该类机器人在大转角工作状态下存在的扭矩阻尼随转角的变化呈现非线性模型不确定,致使机器人的运动范围较小的状况,提出了一种采用第二类拉格朗日方程建立的码垛机器人动力学模型。通过对该种机器人进行详细动力学分析,确定了在大转角工作状态下机器人的广义驱动力模型;在控制上采用了滑模模糊控制技术,解决了原来码垛机器人在大转角、高速度运行情况下的扭矩阻尼随转角的变化中存在的非线性问题。实际应用表明,采用该动力学模型及其控制方法,提高了码垛机器人的转向运动控制角度,提高了国产码垛机器人的有效运行空间。     

自动驾驶机器人关键技术及应用

 自动驾驶机器人可代替驾驶员进行可靠性、危险性和高精度的车辆道路试验。以一款自主开发的自动驾驶机器人为研究对象,介绍自动驾驶机器人功能和结构,分析自动驾驶机器人的关键技术,开发自动驾驶机器人在车辆道路测试试验、车道保持、跟车、换道和远程驾驶方面的应用。     

面向机器人抓取的双目视觉单步多目标检测方法应用研究

针对工业机器人的抓取技术普遍采用离线示教的方式,目标物的改变就会导致抓取不准的问题,研究了一种面向机器人抓取的双目视觉单目多目标检测方法,强化了机器人的抓取能力;首先搭建机器人抓取视觉检测系统,系统采用双目测距模型定位深度,单步多目标检测器定位像素坐标;通过相机标定和eye-to-Hand手眼标定将图像中的像素坐标以及双目测距模型的深度坐标转换为机器人基坐标的位姿,建立机器人运动学模型完成机器人基坐标到机器人末端坐标的转换,通过ROS实现上位机与机器人通讯,并将定位结果发送给ROS;经过多次实验,表明方法的目标检测误差在3.5 mm以内,深度误差在1.2 mm之内,具有很好的实用推广价值。     

主动避障式管道机器人结构设计及动力学仿真

为了解决轮式管道机器人在管道内越障能力不足的问题,设计一种主动避障管道机器人,并运用ADAMS进行动力学仿真分析。首先分析了管道机器人结构原理和运动特性。随后运用ADAMS建立虚拟样机,对管道机器人的避障能力、直行能力以及过弯能力进行仿真分析。仿真结果表明,该管道机器人可自动适应148～152 mm管径;可通过的最小转弯半径为304 mm;可实现在管道内部主动避障,同时具有良好的动力特性。     

便携式炮管擦洗机器人设计

针对炮管内壁清洗难的现状,提出并设计了一种新型便携式炮管内壁擦洗机器人。针对炮管内壁擦洗要求,确定了机器人的工作原理与擦洗方式;对机器人的主要结构模块进行了设计,并搭建了机器人的控制系统;采用经典力学方法对机器人复合擦洗过程中的力学进行了分析,得到了其驱动力矩并进行了仿真计算;制作了便携式炮管内壁擦洗机器人样机,并进行了运动功能实验。实验结果表明,所设计的机器人能在炮管最大倾角为22°时进行擦洗工作,其最大直线运动速度能达到0.75 m/min,能满足在野外或演习现场使用要求。     

柔性水下悬停机器人的液气相变驱动及制造

为解决传统水下机器人功耗大、噪声大、机电特征易被探测的缺点,受河鲀应激防御时体型变化的启发,设计并制造了一种基于液气相变驱动的柔性水下悬停机器人(简称悬停机器人)。机器人基体由柔性硅橡胶材料制成,内部预设一腔体,腔体内封装低沸点驱动液体(3MTM NovecTM7000,沸点35℃),通过加热驱动液体使其发生液气相变,作用在内腔壁面上的饱和蒸气压使悬停机器人的体积发生变化从而改变悬停机器人的浮力;通过控制驱动温度实现悬停机器人的上浮下潜运动与定深悬停。实验表明:悬停机器人在自封装15mL驱动液体时的驱动温度范围为50～100℃,最大可提供约为自重1.95倍的浮力;在驱动温度为53℃时,可实现定深悬停;在驱动温度范围内,浮力测量值误差小于5%。基于液气相变驱动的柔性水下悬停机器人回避了传统的机电驱动传动,自带工质,尺寸小质量轻,适合水下复杂环境作业;工作功耗小,驱动过程无噪声。     

三杆并联平动机器人机构动力学

用拉格朗日方法对一种创新的三杆平动并联机器人机构进行了动力学建模,该机器人的动力学正方程为显示表达,计算量小,为该并联机器人的力和扭矩的实时控制策略实施提供了基础·利用动力学模型对该机器人的可操作性和动力学特性进行了分析,引用动态可操作性椭球指标来评价该机器人的动力学特性,并对动力学特性进行了仿真·分析结果证明,该机器人在工作空间内部,特征系数增大,动态可操作性变坏,得出该机器人特征系数小于2时,动态可操作性较好·该新型并联机器人动力学性能良好,具有很好应用价值·     

基于模糊控制的竞赛机器人控制器设计

本文针对机器人比赛和电子设计竞赛中机器人的普遍要求,提出了一种通用的竞赛机器人的设计方法。机器人控制器硬件主要由DSP和CPLD组成;对来自光电检测传感器的信号采用模糊控制规则进行综合,控制器根据模糊控制器输出调整机器人的行走路线,实现机器人行走控制。     

“机器人革命”,引领全球制造业新发展

<正>机器人的研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。机器人主要制造商和国家纷纷加紧布局,抢占技术和市场制高点。我国将成为全球最大的机器人市场,需要在这一竞争中审时度势、全盘考虑、抓紧谋划、扎实推进。"机器人革命",第三次工业革命的切入点和重要增长点■"机器人革命",推动机器对人的脑力劳动的替代"机器人革命"不是一场独立的革命,而是以数字化、智能化、网络化为特征的第三次工业革命的有机组成部