检索结果-内蒙古大学图书馆

光学精密工程 2009年第12期17卷 3001-3008页

作者：孙立宁钟鸣李满天哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

为了提高微小型移动机器人作业能力,提出了一种新型移动式自重构机器人。机器人包含若干可独立执行任务的移动子机器人,单元子机器人由若干模块化组件(中央处理模块、通信模块、驱动模块、弯举模块、超声模块、视觉模块等)构成,并可通... 详细信息

为了提高微小型移动机器人作业能力,提出了一种新型移动式自重构机器人。机器人包含若干可独立执行任务的移动子机器人,单元子机器人由若干模块化组件(中央处理模块、通信模块、驱动模块、弯举模块、超声模块、视觉模块等)构成,并可通过展开结构进行简单变形以增强自身机动性能与越障能力。多个子机器人可以在微型CMOS相机及其它传感器协作下自主对接为整体机器人,并可自重构为蛇形、环形等构形完成越障。在任务完成后,各子机器人可以彼此脱离,形成分布式机器人系统。为实现机器人微小型化,在模块化设计过程中大量采用了紧凑机械结构,设计了基于微型CMOS数字相机的嵌入式图像处理模块用于视觉自重构,以及基于ARM、FPGA的嵌入式中央控制器进行低能耗高效率的全局控制。单元机器人通过了完整的功能测试,在两个单元机器人中心线夹角为30°的情况下,完成对接耗时为15s,满足机器人自重构要求。

关键词：自重构机器人模块化机动性嵌入式视觉对接

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自由飘浮空间机器人笛卡尔避奇异运动规划

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华中科技大学学报（自然科学版） 2009年第11期37卷 5-8,17页

作者：吴剑威史士财刘宏哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

为了解决自由飘浮空间机器人笛卡尔运动规划过程中由动力学奇异而导致的关节速度无限大或无法计算的问题,提出了一种基于奇异值分解的高精度避奇异运动规划算法.在传统阻尼最小方差的基础上,利用奇异值分解将阻尼系数从固定量转化为随... 详细信息

为了解决自由飘浮空间机器人笛卡尔运动规划过程中由动力学奇异而导致的关节速度无限大或无法计算的问题,提出了一种基于奇异值分解的高精度避奇异运动规划算法.在传统阻尼最小方差的基础上,利用奇异值分解将阻尼系数从固定量转化为随广义雅可比矩阵动态自适应变化的变量,算法保证了空间机器人通过奇异点时各关节的角速度变化曲线连续且平稳.算例验证了算法的有效性,结果表明该算法在非奇异位置不会引入跟踪误差,相比传统阻尼最小二乘法累计跟踪误差大约降低15%.

关键词：自由飘浮空间机器人运动规划动力学奇异阻尼最小方差奇异值分解

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融合阻抗控制的虚拟现实遥操作技术研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2009年第3期37卷 109-112页

作者：蒋再男刘宏王捷黄剑斌哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

以空间机器人在轨服务为背景,建立了卫星自维护系统的地面遥操作平台,利用虚拟现实技术克服了时延对机器人遥操作的影响.为提高遥操作性能、减少操作者压力,提出了在主操作端(主端)利用虚拟夹具法辅助进行任务规划,并在从机器人端(从端... 详细信息

以空间机器人在轨服务为背景,建立了卫星自维护系统的地面遥操作平台,利用虚拟现实技术克服了时延对机器人遥操作的影响.为提高遥操作性能、减少操作者压力,提出了在主操作端(主端)利用虚拟夹具法辅助进行任务规划,并在从机器人端(从端)采用对模型误差具有鲁棒性的阻抗控制方法.在主端采用手动操作或虚拟夹具,同时从端采用位置控制或阻抗控制4种组合的情况下,遥操作机器人完成了打开太阳能帆板的任务.实验比较了操作过程中机器人腕部的受力情况,结果证明该方法可以有效地减少操作者压力且提高操作性能.

关键词：机器人遥操作虚拟现实虚拟夹具阻抗控制

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自重构机器人辅助自重构规划策略研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2009年第4期37卷 9-12页

作者：任宗伟朱延河赵杰张玉华哈尔滨工业大学机器人技术及系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对仅仅依靠初始构形组成模块间的相互协调运动无法完成自重构任务这一情况,结合DL-Cube(Double L Cube)自重构机器人单元模型的结构特性,设计构建了风车形子单元,该子单元具有移动、转变模块方位、携带模块等能力.提出了基于公共拓扑... 详细信息

针对仅仅依靠初始构形组成模块间的相互协调运动无法完成自重构任务这一情况,结合DL-Cube(Double L Cube)自重构机器人单元模型的结构特性,设计构建了风车形子单元,该子单元具有移动、转变模块方位、携带模块等能力.提出了基于公共拓扑的自重构规划策略,即在进行自重构之前利用分级优化机制搜索出初始构形与目标构形之间的最大公共拓扑,然后以此公共拓扑为目标构形的生长中心,同时,借助于风车形子单元移动、转变模块方位及携带模块的能力,最终实现目标构形的重构.利用仿真实验验证了上述理论的有效性和可行性.

关键词：自重构机器人辅助自重构规划风车形子单元分级优化公共拓扑

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基于母线电流传感器的相电流重构方法

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电机与控制学报 2009年第6期13卷 811-816页

作者：顾义坤倪风雷杨大鹏党进刘宏哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对使用三相电压源型逆变器的直流母线电流传感器信息,重构电机相电流方法中存在非可测量区域的问题,在分析相电流重构基本原则和现有脉冲宽度调制(PWM)信号修整方法的基础上,提出了通过平移桥臂开关状态波形来修整PWM信号的方法,该方... 详细信息

针对使用三相电压源型逆变器的直流母线电流传感器信息,重构电机相电流方法中存在非可测量区域的问题,在分析相电流重构基本原则和现有脉冲宽度调制(PWM)信号修整方法的基础上,提出了通过平移桥臂开关状态波形来修整PWM信号的方法,该方法不增加功率器件的开关损耗,且满足非零电压空间矢量最小作用时间的要求。应用空间电压矢量分析方法证明了修整后的PWM信号在一个开关周期内不改变参考电压的幅值及相位,从而保证了电机相电流具有低的谐波畸变率。以交流永磁电机驱动系统为例进行了实验研究,结果表明采用该方法在稳态和瞬态的情况下都能够精确重构电机相电流。

关键词：电压源逆变器电流重构母线电流传感器电压空间矢量交流永磁电机

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新型八轮双摇杆摇臂扭杆月球车悬架设计

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哈尔滨工程大学学报 2009年第2期30卷 160-165页

作者：禹鑫燚高海波邓宗全哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

根据月球车探测任务的要求和探测地点,分析了设计月球车悬架的方法以及建立悬架设计基本参数选取的方法.从牵引力角度来着重设计悬架及其主要构件,根据月球车的牵引性能取决于土壤的推土阻力和运动阻力,提出了悬架设计的概念设计原则,... 详细信息

根据月球车探测任务的要求和探测地点,分析了设计月球车悬架的方法以及建立悬架设计基本参数选取的方法.从牵引力角度来着重设计悬架及其主要构件,根据月球车的牵引性能取决于土壤的推土阻力和运动阻力,提出了悬架设计的概念设计原则,利用经典的地面力学理论和车辆设计方法构建了月球车悬架设计的概念设计方法.最后利用该方法设计并提出一种新型的月球车悬架构型.通过仿真和实验验证:设计的悬架能够满足设计要求以及概念设计方法的合理性和有效性.

关键词：月球车悬架构型概念设计

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一种新型谐振式微小型机器人移动机构

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纳米技术与精密工程 2009年第5期7卷 413-418页

作者：李伟达孙立宁蒋振宇郭伟王鹏飞哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080

微小型机器人在微机电系统组装、生物工程、光学工程等领域有着广阔的应用前景,但传统移动机构难以满足其特殊作业需求.针对这一矛盾,提出了一种谐振式微小型移动机构.依据分割设计法的思想进行了谐振足设计,并建立了其动力学方程.在动... 详细信息

微小型机器人在微机电系统组装、生物工程、光学工程等领域有着广阔的应用前景,但传统移动机构难以满足其特殊作业需求.针对这一矛盾,提出了一种谐振式微小型移动机构.依据分割设计法的思想进行了谐振足设计,并建立了其动力学方程.在动力学方程的基础上进行了致动机理分析,发现足端与地面碰撞产生的摩擦力积分与时间近似呈线性关系是谐振足微观上不规则振动具有宏观上稳定的驱动效果的原因.实验样机在10 V电压驱动下速度可达374 mm/s,运动分辨力为1.24μm,具有较高的移动速度和运动分辨力,可以极大地提高微小型机器人的运动性能.

关键词：微型机器人谐振压电陶瓷

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MRI中髋关节股头软骨的厚度测量方法

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电子科技大学学报 2009年第4期38卷 626-630页

作者：曹宇赵杰程远志闫继宏哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨工业大学计算机学院山东威海264209

为了实现对核磁共振成像中髋关节软骨厚度的自动检测,该文提出了基于结合高斯滤波的零交叉点的自动测量方法。模拟人体髋关节股头软骨的厚度分布,建立二维薄面体的数学模型。引入了模拟MR图像摄影过程的点扩散函数模型,可以模拟出沿薄... 详细信息

为了实现对核磁共振成像中髋关节软骨厚度的自动检测,该文提出了基于结合高斯滤波的零交叉点的自动测量方法。模拟人体髋关节股头软骨的厚度分布,建立二维薄面体的数学模型。引入了模拟MR图像摄影过程的点扩散函数模型,可以模拟出沿薄面体法线方向MR仿真信号的强度波形。利用基于高斯二阶微分的零交叉法可以实现对薄面体厚度的准确测量,定义薄面体的厚度为沿着薄面体法线方向的高斯二阶微分的两个零交叉点之间的距离。薄面体模型仿真和实物标本实验均验证了该方法的有效性。

关键词：软骨数学模型核磁共振成像点扩散函数厚度测量

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三自由度仿人型假手及其肌电控制策略

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哈尔滨工程大学学报 2009年第7期30卷 804-810页

作者：杨大鹏赵京东姜力刘宏哈尔滨工业大学机器人技术及系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150086

为了弥补当前商用单自由度假手康复功能的局限性,基于欠驱动原理设计了一种新型的三自由度仿人型假手.采用3枚电机分别驱动假手的拇指、食指以及其余三指,完成了15个活动关节在抓取物体时的调控.基于假手自由度的配置,采用支撑向量机方... 详细信息

为了弥补当前商用单自由度假手康复功能的局限性,基于欠驱动原理设计了一种新型的三自由度仿人型假手.采用3枚电机分别驱动假手的拇指、食指以及其余三指,完成了15个活动关节在抓取物体时的调控.基于假手自由度的配置,采用支撑向量机方法,讨论了人手共19种姿态肌电模式的识别,并将其应用于假手的实时控制.实验结果表明,基于肌电信号能以较高成功率识别人手部的多种姿态,并可以直接应用至假手的动作控制,体现了较高的灵活性.

关键词：仿人型假手肌电控制模式分类

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一种3自由度仿人型假手的肌电控制

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江苏大学学报（自然科学版） 2009年第1期30卷 5-9页

作者：杨大鹏赵京东姜力刘宏哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

采用支持向量机作为分类器,通过在健康受试者前臂处安放8个表面肌肤干电极提取肌电信号,使用信号均值作为特征,以较高成功率实现人手10种姿态的分类.分类结果加窗后输出至3自由度假手控制器,实现"姿态跟随"以及"位置/力... 详细信息

采用支持向量机作为分类器,通过在健康受试者前臂处安放8个表面肌肤干电极提取肌电信号,使用信号均值作为特征,以较高成功率实现人手10种姿态的分类.分类结果加窗后输出至3自由度假手控制器,实现"姿态跟随"以及"位置/力矩迭加"两种控制方法.试验结果表明,手部姿态的多模式识别使得多自由度肌电假手的控制更加柔顺,体现了较高的灵巧性与功能性.

关键词：假手肌电控制模式识别支持向量机

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