论工业机器人的发展与应用

随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,工业机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了工业机器人的国内国外的发展状况和应用趋势,以及带来的经济效益。     

军用机器人的研究和应用

 未来战争中军用机器人将发挥越来越重要的作用。本文介绍近年来各国在军用机器人领域的发展思路,以及推出的先进军用机器人和技术,分析国内外军事机器人的发展特点和趋势。提出中国未来军用机器人的发展应以实战应用为出发点,明确发展方向,推进专用武器的研发。     

Ant-like task allocation and recruitment in cooperative robots

One of the greatest challenges in robotics is to create machines that are able to interact with unpredictable environments in real time. A possible solution may be to use swarms of robots behaving in a self-organized manner, similar to workers in an ant colony. Efficient mechanisms of division of labour, in particular series-parallel operation and transfer of information among group members, are key components of the tremendous ecological success of ants. Here we show that the general principles regulating division of labour in ant colonies indeed allow the design of flexible, robust and effective robotic systems. Groups of robots using ant-inspired algorithms of decentralized control techniques foraged more efficiently and maintained higher levels of group energy than single robots. But the benefits of group living decreased in larger groups, most probably because of interference during foraging. Intriguingly, a similar relationship between group size and efficiency has been documented in social insects. Moreover, when food items were clustered, groups where robots could recruit other robots in an ant-like manner were more efficient than groups without information transfer, suggesting that group dynamics of swarms of robots may follow rules similar to those governing social insects.     

改变世界的智能机器——智能机器人发展思考

 随着云计算、大数据、智能感知、微纳制造、生物材料、智能交通等高新技术的深入发展,智能机器即智能机器人作为世界经济与产业增长方式转变过程中的关键因素,正在进入新的发展阶段。本文从智能机器人的需求和背景出发,介绍工业机器人、家用服务机器人、特种服务机器人的定义和发展现状,分析未来智能机器人的前沿技术发展和产业化趋势。     

复杂人机共融场景中人体姿态识别及避碰策略综述

智能机器人与人类智慧的融合,即人机协作共融,已经实现了将机器人的机械优势和人类的高级认知能力集中于同一个工作架构之中,能够在复杂环境中协同作业,从而提高效率。针对复杂的人机共融场景,特别是机器人在诸如光线条件变化、背景干扰以及运动过程,对比总结了基于机器视觉的人体姿态识别方法和基于机器学习的避碰策略,详细比较各类方法的研究现状及应用,并探讨了基于深度学习的目标识别和避碰方法的发展及应用。     

并联Delta机器人及其轨迹规划方法研究

并联Delta机器人具有定位精准、刚度高、可操作性好、结构紧凑等优点,被广泛应用于航空、航天、海底作业、微机电系统和辅助医疗等方面。从Delta机器人发展至今,解决智能自动生产线上的大批量或小批量柔性制造中的高速、高精度轨迹跟踪等拾放作业任务难题,是该领域研究的重点和难点。本文对国内外并联Delta机器人轨迹规划研究发展进行了回顾,重点阐述了并联Delta机器人拾放操作轨迹规划研究现状。针对并联Delta机器人的发展趋势进行了相关展望,以期为并联Delta机器人轨迹规划领域相关研究学者提供参考。     

基于共识主动性的群体机器人目标搜索与围捕

群体机器人系统的目标搜索和围捕任务是智能机器人领域一个典型的复杂问题,大多数现有的解决这一问题的方法依赖于一些不现实的假设,如可靠的通信链接、全局坐标信息、已知的环境信息以及机器人之间的中央协调控制. 为此,本文提出了一种基于共识主动性的群体机器人目标搜索与围捕框架. 该框架对反蚁群算法进行了改进,加入了多种信息素来帮助群体机器人协作探索环境,并生成信息素地图. 同时,该框架把在前一阶段生成的信息素地图和分层基因调控网络(hierarchical gene regulatory network,H-GRN)模型相结合,完成了群体机器人在环境信息未知且通信受限的场景中对动态目标的搜索和围捕任务. 仿真实验表明,该方法相较于传统方法具有更好的性能表现.      

发展服务机器人,助力智能社会发展

 随着移动互联网、大数据、云计算、人工智能、智能感知、微纳制造、生物材料等新兴技术的快速发展,信息时代带来的革命正在改变人们的衣食住行,智能社会给人们工作生活带来的深远变革逐渐显现。智能服务机器人将成为人一生中成长、工作、生活、养老的重要助手,有望在未来智能生活中发挥不可替代的作用。本文从服务机器人的国际前沿与发展趋势出发,介绍服务机器人在智能社会中的重点方向以及对未来生活模式的影响,阐述家用服务机器人和医疗康复机器人在智能社会的应用形态及若干关键技术,对服务机器人助力智能社会发展提出建议。     

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。     

EXPLORATION IN UNKNOWN ENVIRONMENTS BY A MOBILE ROBOT

Navigation of anutonomous mobile robots in known environments has been studied extensively. But the algorithms for controlling progress through unknown environments have not received much study. In this paper, we put forward a new exploration scheme which is based on learning. While travelling, robots use their range/vision sensors to perceive the external world. Newly acquired information about obstacles is added to the system's knowledge base through learning. And the updated knowledge base is used in planning future navigation paths, thus the generated paths will improve gradually.     

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。     

多臂自由飞行空间机器人运动学特性研究

研究了在空间微重力环境下多臂自由飞行空间机器人协调操作的运动学特性 ,建立了多臂自由飞行空间机器人协调操作的运动学模型 ,在推导运动方程的基础上对多臂自由飞行空间机器人协调操作的运动学特性进行了分析 ,给出了计算机仿真实验结果 .     

轮足复合式爬壁机器人研究综述

当前轮足复合式机器人机构主要包含轮足结合、分离复合以及变形轮足,分别能够实现不同障碍通道的移动作业、复杂未知环境的探索操作以及突发应急救援等应用。然而,针对船舶、压力储罐等金属立面环境,轮足复合式爬壁机器人必须兼具壁面适应、越障和壁面过渡的全位置自主作业能力,应用于壁面焊接、清洗、检测等作业任务。对比分析当前的国内外研究,轮足复合式爬壁机器人针对在垂直和倾斜壁面的工程应用有良好的适用性,它具备适应复杂曲面工作面并能够应对非结构化工作场景。轮足复合式爬壁结构在应对曲率变化、非结构化壁面等工作将会有良好的应用前景。     

美日人口结构和失业率与机器人产业发展对比分析——劳动力就业和机器人产业发展并不矛盾

传统观点认为,机器人数量增加,大规模使用机器人促进机器人产业发展会阻碍劳动力就业,使失业率上升;而减少机器人数量,会增加就业人口数量,因此为提高就业率,就得减少机器人的使用。针对这一观点,本文通过对比分析美日两国的历年人口结构和失业率与机器人产业发展间的关系得出结论:机器人产业发展与就业率之间并不矛盾。     

基于SRV1平台的多机器人搜索研究

针对危险性搜索的应用需求,选用SRV1(Surveyor Open Source Wireless Mobile Robot with Video)开源无线可移动机器人为平台,对其进行二次开发,根据当今机器人研究发展的方向,将其开发成一种可以满足应用需求的平台,多个机器人可以共同搜索目标,采集必要图像数据,提供现场图像信息给上位机环境.     

机器人运动状态的实时漫游

在机器人化生产系统开发工具软件 (ROBVR)的主要设计目的之一 ,就是旨在开发一个面向机器人化汽车生产线的虚拟构造、布局检验和生产流程动态仿真的软件工具平台。为了在 ROBVR系统中实现在机器人各关节运动的同时做实时的漫游 ,通过一个编译连接器 ,根据事先确定的机器人任务描述文件 ,以便生成仿真时所需要的机器人各关节在每一帧中的位移量 ,从而解决了机器人各关节运动规律的离线计算问题。由于在预处理阶段就完成了大量的计算工作 ,因此利用该方法 ,可大大加快在线仿真时的速度。文中通过一个机器人系统实例的模拟 ,说明了该方法的有效性     

一种基于数据库的进程演化机制

在软件开发中 ,以进程为中心的环境已经成为新一代的软件开发环境 ,它的目标是对整个软件开发周期提供自动化的支持。实际的软件开发任务是一个不断变化的动态进程 ,它需要以进程为中心的环境来支持进程演化。本文提出了一种以增量方式为处理模式、以流行数据库为进程仓库的进程演化机制 ,它对软件开发有着重要的意义。     

PID控制算法在智能灭火机器人中的应用

讨论PID控制算法在灭火机器人沿墙走运动控制中的应用,在机器人搜索前进过程中,由于机器人两侧驱动电机的特性差异以及驱动轮与场地之间的打滑等现象,常常会导致机器人前进偏离方向,要保证机器人不碰撞墙壁,必须要根据机器人的行进位置进行实时控制。     

机器人的未来发展:从工业自动化到知识自动化

 重点围绕软件机器人、知识机器人、平行机器人和相关的机器人学,对机器人发展的历史与趋势进行探讨。主要观点如下:1)在加强和提高现有工业机器人,特别是以物理形态为主的机器人技术与应用的基础上,必须重视以软件形态为主的机器人,特别是知识机器人和虚实互动的平行机器人技术的发展;2)工业机器人曾在工业自动化过程中发挥过重要作用,知识机器人的未来是知识自动化,必将在智能产业中起关键和核心作用,连通物理、社会和信息空间,使工业制造系统从过去的牛顿式机械系统成为默顿式智能系统,这就是未来机器人发展的主要特征。     

机器人云与机器人学校

 在人工智能与机器人领域,融合智能和情感的研究提出了先进智能机器的概念,未来先进智能机器将应用服务于社会、家庭、个人等方面。从云计算、先进智能机器、人机人互动角度,阐述了机器人云概念,以及如何建立机器人云的理论框架和技术蓝图。提出了机器人学校概念,在机器人学校概念框架下,阐述了机器人学校的运行机制、机器人学位及其能力认证,机器人学校对未来社会发展、科技进步、人机关系的影响。