IEEE先进机器人学会议概况

由IEEE机器人与自动化学会（IEEE Robotics and Automation Society）主办，华盛顿大学（University of Washington，Seattle）承办，微软公司（Microsoft）和波音公司（Boeing）协办的第12届IEEE先进机器人学国际会议（The IEEE 12th International Conference on Advanced Robotics）于2005年7月17～20日在美国西雅图市召开，笔者应邀参加会议，并在会议上宣读了一篇论文。     

第13届IEEE先进机器人学国际会议

2007年8月19～26日,本人参加了第13届IEEE先进机器人学国际会议（ICAR）。ICAR由美国IEEE学会的机器人学分会和自动化分会主办,该会议是国际机器人学领域最为重要和最有影响的会议之一,会议论文被日全部检索,会议参加者都是来自世界各国机器人技术领域的著名专家和学者,所提交的报告代表了机器人学研究领域的世界级水平,反映了当前机器人学研究领域的研究趋势和热点问题。     

基于粒子滤波的仿人机器人跟踪算法研究

针对RoboCup标准组仿人足球机器人NAO的特点,在研究传统粒子滤波跟踪算法基础上,提出基于颜色特征和改进的粒子滤波相结合的机器人跟踪算法。改进的粒子滤波算法在传统采样重要性重采样(SIR)算法重采样过程中有选择地增加一组随机粒子,解决了传统采样重要性重采样(SIR)算法因被跟踪运动目标运动不规则而出现跟丢的问题。实验结果表明,该算法增强了基于SIR的粒子滤波跟踪算法的适应性和有效性。     

仿人智能算法在船舶自动控制中的应用研究

采用仿人智能控制算法和８０９８单片机设计了一个船有智能控制器，在算法上直接从控制过程的动态特征出发进行智能推理和控制决策，使其控制性能优于常规ＰＩＤ控制器，特别适合于缺乏精确数学模型的参数控制场合。     

仿人机器人路径规划研究

针舛仿人机器人机械连杆控制结构的动力学、运动学等特点,建立了25自由度仿人机器人家谱树彤结构,提供了连杆数据列表,分析了步态规划约束、步行倒立摆、奇异位姿控制、落地步态方向控制等特性,构建了行走步态模型,并采用链接图法对环境空间建模,引入种群规模自调整遗传算法实现路径规划。潋仿人机器人NAO为实验平台,采用链接图法进行全局建模,实验表明,改进的遗传算法在仿人机器人路径规划中具有更快的收敛速度与更好的适应性。     

仿人机器人未知地面行走控制方法研究

介绍了一种仿人机器人未知地面行走的控制算法 .该算法通过踝关节六维力 \力矩传感器信息感知地面环境 ,确定步态参数 ,利用基于ZMP稳定判据的规划方法进行实时运动规划 ,实现机器人稳定行走 .     

仿人机器人的发展现状及展望

仿人机器人是当今机器人研究领域最为活跃的研究方向之一,引起了众多研究者的关注。介绍了仿人机器人主要特性和研究价值,对仿人机器人目前的发展进行了综述,并对将来研究方向和工作重点作出了展望。     

一种面向仿人机器人的传感器标准化接口模块

针对未来机器人感知系统部件模块化、标准化的发展趋势,研究了基于IEEE1451机器人传感器标准化接口模块的设计思路,讨论了标准化接口模块的硬件体系结构和软件设计方法,给出了接口模块网络通信接口应用层协议的详细定义、接口模块TEDS的设计、基于XML的TEDS表达和处理流程,提出标准化接口模块软件设计采用组件化策略并定义...     

控制自动化及机器人学中的信息学

J．安德雷德-塞托等 编 第三届控制自动化及机器人学中的信息学国际会议（ICINCO 2006）于2006年8月1日～5日在葡萄牙西部港口城市塞图巴尔举行。这次会议是由信息控制与通讯系统与技术研究所（INSTICCO）主办的。本书包括了31篇全文论文和特邀报告，其中的23篇论文是从309篇参会论文中精选出来的。     

进化机器人学研究的若干问题

在回顾机器人学发展和进化历程的基础上 ,探讨了进化机器人学的基本思想、控制结构、主要研究方法和成果 ,总结了进化方法的特点 ,最后展望了进化机器人的发展趋势 .     

仿人机器人自适应步态规划方法研究

建立了仿人机器人关节转角与ZMP点之间的函数关系式 ,分析了实际ZMP点的计算过程 ,构造了一个具有学习功能的自适应步态规划参数修正框架 ,该框架能够通过学习满足仿人机器人行走过程中的实际ZMP点与理论ZMP点完全吻合 ,从而实现仿人机器人的稳定快速行走 ,降低了仿真计算结果与实际行走间的不一致性 .     

仿人面部表情机器人研究进展

首先,梳理近年来国内外这一领域的发展现状,并从心理学维度空间角度探讨了表情机器人的情感建模方法.其次,从机构设计、人脸表情的计算模型、表情特征的提取与分类的识别等多个方面,对表情机器人研究中的关键技术展开综述.最后,在综述分析的基础上,对表情机器人研究现状及其未来发展进行系统的评价,给出今后发展的4个方向.     

仿人机器人支撑转换期振动分析

支撑转换期的冲击产生的振动是影响机器人实现稳定、快速的仿人步行的一个重要原因。该文分析了振动对仿人机器人步行性能的影响,运用三维有限元模态分析理论,采用ANSYS软件技术对THBIP- 双足机器人系统结构的振动特性进行了研究,建立了精确的有限元弹性力学模型,计算出结构的固有频率和振型,并结合静力学分析结果和频率测试实验结果,研究刚度、间隙和接触对振动特性的影响。频率测试、比较、分析结果说明,该模型能够正确分析出THBIP- 样机结构的力学特性。     

一种仿人机器人斜坡运动步态规划方法

以SCUT-Ⅰ仿人机器人步态运动为对象,提出了由斜坡运动步长、步行周期等参数控制的斜坡运动模式,并基于倒立摆模型对斜坡运动过程中仿人机器人的髋关节和摆动腿踝关节的轨迹进行规划,从而得到斜坡运动的轨迹;最后,根据SCUT-Ⅰ仿人机器人模型参数,在Matlab 6.5中建立机器人的模型,对机器人斜坡运动进行仿真实验,验证了该规划方法的有效性及稳定性.     

仿人智能算法在足球机器人路径规划中的应用

足球机器人比赛是一个动态时变非线性的环境,各运动对象难以建立精确的数学模型,仿人智能算法以人的思维方式、行为和直觉推理为基础,在足球机器人路径规划过程中避开了求解繁琐的对象模型时遇到的问题,显示出了其独特的优势。文中讲述了仿人智能算法在足球机器人路径规划中的应用方法,并通过实例仿真表明了算法的可行性和有效性。     

仿人机器人摆动脚落地碰撞补偿控制研究

分析了仿人机器人摆动脚落地时的运动误差和摆动脚与地面的碰撞效应,提出了基于运动误差的摆动脚落地补偿控制策略,根据摆动脚距地面高度误差、摆动脚与支撑脚之间的步距误差,在线分级调整摆动腿髋、膝和脚踝关节前摆的运动角度,补偿摆动脚距地面高度和步距.样机实验证明,机器人摆动脚运动误差减小,实际落地时间趋近期望时刻,摆动脚与地面的碰撞冲击力减小且变化平缓,行走稳定性改善.     

仿人面部表情机器人SHFR-1样机

通过对人类实现不同面部表情时脸部肌肉运动情况的分析,设计仿人面部表情机器人的运动机构和控制系统.在仿真环境下,对所设计的虚拟样机进行运动分析,以所得到的数据为依据,研制仿人面部表情机器人样机SHFR-1.在SHFR-1机器人上进行面部表情演示实验,结果表明,该样机可以较好地实现高兴、悲伤、惊讶、害怕、愤怒和厌恶等6种人类基本表情.     

一种仿人机器人跑步运动轨迹生成方法

采用小车-曲面桌子模型,提出了一种仿人机器人跑步运动轨迹生成方法.针对仿人机器人在单腿支撑阶段和飞行阶段不同的运动方式,分别规划仿人机器人的质心轨迹,在单腿支撑阶段,求解根据小车-曲面桌子模型建立的动力学方程,规划出机器人的质心轨迹;在飞行阶段,仿人机器人质心作抛物线运动.采用3次插值方法规划双足在不同阶段的轨迹.仿真...     

仿人机器人的一种双向动力学建模方法

为了得到更精确的仿人机器人动力学模型,提出一种在仿人机器人关节处采用双向动力学建模的方法.考虑关节处两个不同传输方向的功率传输效率,根据地面约束力和关节力矩定义,将仿人机器人简化为五连杆结构,采用Lagrange方程建立仿人机器人的双向动力学模型.对双向动力学模型进行计算机仿真,并在小型仿人机器人SHR-6S平台上进行...     

基于MRDS仿人机器人仿真平台设计

为了辅助仿人机器人双足步行的步态实验研究,基于微软机器人开发工作室(MRDS),探讨了一种仿人机器人仿真平台的设计和实现.对虚拟环境中仿真机器人实体进行了建模,研究了面向服务思想下机器人应用程序的一般设计模式,实现了平台服务对机器人行为的并发协调控制.双足步态规划及基本视觉识别的测试表明,平台有效实现了仿人机器人多种基本行为的仿真,为步行及其他控制算法的研究及实验提供了支持和基础.