用于虚拟力觉再现的弹簧-质点力/变形模型研究

为提高虚拟力觉再现的精度与实时性,提出了一种弹簧-质点力/变形模型,它将物体以受力点为中心,沿径向方向分割为呈同心圆分布的弹簧-质点系统。系统中各个质点的相对位移的叠加对外等效为物体表面变形,与之相连的弹簧弹性力的合力等于物体表面的接触力。该方法由于分割只涉及到发生变形的局部区域,不需要对整个物体进行大量的矩阵运算;进行了基于图像边缘检测的变形测量,推导了模型参数;基于此力变形模型,利用DELTA手控器,进行了柔性物体接触变形以及实时虚拟力反馈的半物理仿真。     

基于模糊推理的上肢康复机器人自适应阻抗控制

根据患肢的病情特点为患肢康复运动提供最优的辅助力,保持系统的稳定,是机器人辅助康复控制技术中的关键所在.针对此问题在传统阻抗控制方法基础上,提出一种基于力参考值在线模糊调整的模糊自适应阻抗控制算法.该算法首先对患肢机械阻抗参数进行在线辨识,然后根据辨识得到的参数,运用模糊推理技术对康复机器人末端同患肢之间相互作用力的期望值以及目标阻抗控制参数进行实时调整.分析和仿真试验结果表明,该方法较传统阻抗控制方法更能有效地适应患肢病情的变化,具有较好的稳定性和鲁棒性.     

遥操作系统中MOTOMAN-SV3X机器人的运动建模研究

研究了遥操作系统中MOTOMAN-SV3X机器人的运动学模型及使之通用化的建模方法．首先提出用符合人们习惯的方法规定各机器人关节坐标系的方向，可以使得用Denavit-Hartenberg方法建立的MOTOMAN-SV3X机器人运动学模型有通用性和可移植性；提出当机器人3个相邻且正交的关节轴线交于一点时，逆解运算可以有简捷的运算方法，并用这种方法求得了MOTOMAN-SV3X机器人的运动逆解．最后分析了这种机器人的工作空间．本文所得公式不仅适用于MOTOMAN-SV3X，也可直接移植到与之有相同自由度布局的机器人，而本文的方法则可更广泛地用于各种类型的机器人.     

适用于力反馈的三圆盘磁流变液执行器工作机理及建模

为了提高磁流变液执行器力学模型的精度,建立了适用于电流随机变化且包含磁滞特性的三圆盘磁流变液执行器的分段线性力矩-电流模型.分析了执行器的工作原理,推导了基于Bingham塑性模型的力矩公式.磁路由铁磁物质和磁流变液组成,说明了这2种物质的磁特性,分析了铁磁物质中存在磁滞以及在磁流变液中观察不到磁滞的原因.铁磁物质的磁滞特性影响了执行器的力矩-电流特性,实验表明力矩和电流之间存在磁滞.当电流变化过程为0-1.2-0 A时,不包含磁滞特性的二次多项式模型的残余标准差分别为8.2和11.2 N· mm,分段线性模型的残余标准差分别为5.9和6.2N·mm,分段线性模型的精度比较高.     

一种基于Java 2平台的分布式测量模型

针对基于Web的分布式测量应用的需求，提出了一种新的分布式测量软件模型。该模型充分利用Java2平台和其他Web工具的优势，在实现客户服务器间便捷有效的网络通信方面具有显著特色．使用Java2平台下的分布式对象技术简化了繁琐的底层协议处理，使用Java本机接口解决了跨语言调用底层硬件驱动的问题．用此模型成功开发了一个应用实例，基于Internet的远程机器人实时测试系统，验证了模型的可行性和有效性．