工程训练课程体系中机器人模块教学改革

机器人作为现代工程训练课程体系的一个重要环节,能有效地提高学生的工程实践能力、创新能力、团队协作能力,机器人教学越来越受到各高校的重视。针对工程训练实训人数较多、课时少、教学模式单一等问题,从实训平台配置、教学模式、实验室开放管理模式等方面,进行了研究。     

Planning of dynamically feasible trajectories for translational, planar, and underconstrained cable-driven robots

Extensively studied since the early nineties, cable-driven robots have attracted the growing interest of the industrial and scientific community due to their desirable and peculiar attributes. In particular, underconstrained and planar cable robots can find application in several fields, and specif- ically, in the packaging industry. The planning of dynamically feasible trajectories （i.e., trajectories along which cable slackness and excessive tensions are avoided） is particularly challenging when dealing with such a topology of cable robots, which rely on gravity to maintain their cables in tension. This paper, after stressing the current relevance of cable robots, presents an extension and a generalization of a model-based method developed to translate typical cable tension bilateral bounds into intuitive limits on the velocity and acceleration of the robot end effector along a prescribed path. Such a new formulation of the method is based on a parametric expression of cable tensions. The computed kine- matic limits can then be incorporated into any trajectory planning algorithm. The method is developed with reference to a hybrid multi-body cable robot topology which can be functionally advantageous but worsen the problem of keeping feasible tensions in the cables both in static and dynamic conditions. The definition of statically feasible workspace is also introduced to identify the positions where static equilibrium can be maintained with feasible tensions. Finally, some aspects related to the practical implementation of the method are discussed.     

帕金森病的机器人模型

帕金森病是一种典型的由于基底神经节病变引起的运动紊乱性疾病.首先分析了基底神经节在脊椎动物行为选择过程中所起的作用并建立了相应的数学模型,然后研究了帕金森病对基底神经节行为选择性能的影响,在此基础之上,设计了基于行为的机器人控制体系结构,将正常和帕金森病的基底神经节的行为选择模型嵌入到其中用于机器人行为选择.研究结果表明,"患有"帕金森病的机器人能表现出一定的帕金森病症状.     

基于CAN总线的喷浆机器人计算机控制系统的设计与实现

ＣＡＮ总线是现场总线（ＦｉｅｌｄＢｕｓ）领域很有发展前途的一种通信技术。本文阐述了ＣＡＮ总线在第一台大断面喷浆机器人计算机控制系统中的应用。     

一种全向滚动球形机器人运动结构的创新设计

介绍了一种可实现全向运动的球形机器人系统，通过变异创新的方法扩大两垂直交叉的回转运动副，将偏心质量包围在其内部，且由于两垂直交叉运动副是完全彼此独立的，使其完全真正实现平面二维无限制自由运动，从而实现球形机器人沿任意方向的运动．同时，利用非完整系统力学理论对球形机器人运动学进行了初步分析，为进一步的动力学分析奠定了基础．     

基于随机森林和卷积特征学习的人机交互语音情感识别

针对情绪机器人的自动语音情感识别在不同类型人群之间的语音特征差异,提出了一种用于语音情感识别的随机森林,结合卷积特征学习对情绪化社交机器人系统进行了初步的仿真实验,结果表明情绪机器人能够实时跟踪兴奋、愤怒、哀伤、高兴、惊讶、恐惧、中性7种基本情绪。通过采用非个性化的语音情感特征,补充了原始的个性化语音情感特征,实现了对通用性情感和特殊性情感的提取,对于情感机器人来说,利用这些指标在模拟实验和应用实验中都具有一定的应用前景。     

变刚度双足机器人半被动行走控制研究

为研究半被动双足机器人的平面稳定行走控制问题。以三自由度变腿刚度的双足弹簧-质点模型为对象,采用变刚度弹簧所提供的力和髋关节的转动力矩作为行走动力源,并采用拉格朗日方法建立了系统的动力学方程。通过PD控制器设计髋关节转矩进而对上体的旋转角度进行控制,通过反馈线性化方法分别设计了双足机器人在单支撑和双支撑阶段因变弹簧刚度产生的控制外力。在理论分析的基础上,进行了仿真研究。结果表明：文中研究的路径跟踪控制方法可以实现双足机器人在水平面的稳定周期行走并且具有较强的鲁棒性。     

理工科高校《工业机器人》课程教学改革浅析

围绕理工科高校《工业机器人》课程教学过程中存在的几个突出问题,从教学内容、教学方法与手段、教学思路等几个方面给出了提高该课程教学质量的改进方法,最后对该门课程的发展前景进行了展望。     

北斗导航辅助移动机器人同时定位和地图构建研究

针对未知环境下移动机器人实时构图和导航问题,将基于激光的环境特征提取和地图构建技术与北斗卫星导航相结合,设计了一种基于特征地图的移动机器人自主导航系统。利用激光提取环境信息,采用点和直线段进行环境表示,结合里程计进行定位,同时进行地图构建。然后在地图上关联北斗坐标,丰富地图信息,根据路径规划方法实现移动机器人自主导航。在Poineer3-AT机器人上实验表明:该方法能够快速提取直观的表示环境信息,并实现自主导航功能,有效提高了移动机器人导航能力。     

基于测量机器人的工业机器人校准方法研究

在对高精度测量机器人、激光跟踪测量系统进行全面分析与系统研究的基础上,提出运用工业机器人与测量机器人对接,工业机器人带动测量机器人在整个工业机器人工作空间进行自动测量的方法.给出了工业机器人带动测量机器人联动测量的结构图和工业机器人空问误差的检测与补偿的流程图,为研究工业机器人末端误差测量提供新的理论与技术支持.