检索结果-内蒙古大学图书馆

光学精密工程 2018年第6期26卷 1462-1469页

作者：马立赵志杰周辅君叶萍荣伟彬上海大学机电工程与自动化学院上海200072 中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所陕西西安710065 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

在激光陀螺谐振腔上精确装配微小光学器件合光棱镜和光电管的过程称为合光,它是激光陀螺制造过程中的关键环节。传统的人工合光装配效率低、质量一致性差,已不能满足激光陀螺的生产需求。因此,本文在分析合光原理的基础上,开发一套由合... 详细信息

在激光陀螺谐振腔上精确装配微小光学器件合光棱镜和光电管的过程称为合光,它是激光陀螺制造过程中的关键环节。传统的人工合光装配效率低、质量一致性差,已不能满足激光陀螺的生产需求。因此,本文在分析合光原理的基础上,开发一套由合光机构、信号处理、视觉检测及控制模块等组成的自动合光装配系统。根据合光装配特点,设计了双臂协同运动的合光机构,保证操作精准度的同时提高装配效率。激光陀螺合光信号易受干扰,提出采用Sallen-Key低通滤波器对合光信号进行滤波处理,有效地滤除了残杂噪声。控制模块通过机器视觉辅助完成合光棱镜的粗调,采用层次分析法综合多个评价参数确定光学器件的最佳位姿,实现合光装配自动化。试验结果表明,开发的激光陀螺合光装配系统能够成功地完成光学器件的精确装配。

关键词：精密装配微小器件信号处理视觉检测

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协作机器人安全规范:ISO/TS 15066的演变与启示

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机器人 2017年第4期39卷 532-540页

作者：付乐武睿赵杰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

以协作机器人的ISO/TS 15066:2016安全规范文本为依据,回顾了传统工业机器人的安全标准,找出其与协作机器人安全规范两者之间的区别与联系.另外,除对4种协作操作等重点内容进行解读以外,又参考其他安全标准和相关文献,从中引申出机器人... 详细信息

以协作机器人的ISO/TS 15066:2016安全规范文本为依据,回顾了传统工业机器人的安全标准,找出其与协作机器人安全规范两者之间的区别与联系.另外,除对4种协作操作等重点内容进行解读以外,又参考其他安全标准和相关文献,从中引申出机器人安全与风险的概念,提炼出现行机器人安全标准的本质,并给出协作机器人安全性的一般性指导原则.最后,围绕协作机器人的设计给出了一些启示,并对以人机共融为特征的下一代机器人技术的未来发展作出展望.

关键词：人机共融协作机器人安全标准风险评价本质安全

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智能假肢手的生机电集成

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机器人 2017年第4期39卷 387-394页

作者：姜力杨斌黄琦曾博樊绍巍杨大鹏郭闯强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

探讨了智能假肢手生机电集成的关键问题,包括与生机接口功能匹配的灵巧操作机构设计、假肢本体的机电集成、假肢与人体的物理集成界面、双向生机接口集成等.然后,研究了驱动内置型智能假肢手指的集成化设计方法,该手指具有3维力触觉、... 详细信息

探讨了智能假肢手生机电集成的关键问题,包括与生机接口功能匹配的灵巧操作机构设计、假肢本体的机电集成、假肢与人体的物理集成界面、双向生机接口集成等.然后,研究了驱动内置型智能假肢手指的集成化设计方法,该手指具有3维力触觉、力矩和位置感知功能,且传感器、驱动器和控制器均集成在手指内部.针对神经控制通道与感知反馈通道间的干扰,结合电刺激对肌电信号(EMG)的干扰模型,提出了基于双相电刺激和自适应滤波的干扰抑制方法.实验验证了该方法的有效性.

关键词：智能假肢手生机电一体化集成生机接口电刺激

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基于模糊强化学习的微创外科手术机械臂人机交互方法

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机器人 2017年第3期39卷 363-370页

作者：杜志江王伟闫志远董为王伟东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

为实现微创外科手术机器人的手术姿态调整,提出一种基于模糊强化学习的变导纳人机力交互模型.通过在线学习的方式将人的操作特性考虑到人机力交互过程之中,并能够自适应地调整导纳控制模型以响应操作者的控制意图.通过自行研制的微创外... 详细信息

为实现微创外科手术机器人的手术姿态调整,提出一种基于模糊强化学习的变导纳人机力交互模型.通过在线学习的方式将人的操作特性考虑到人机力交互过程之中,并能够自适应地调整导纳控制模型以响应操作者的控制意图.通过自行研制的微创外科手术机器人样机进行相关的实验验证,实验结果表明基于模糊Sarsa(λ)学习的变导纳控制模型可实现柔顺自然的机械臂摆位操作,能够满足力交互过程中各阶段的阻尼变化需求,具有较高的可控性和稳定性.

关键词：微创外科手术机器人人机力交互强化学习自适应导纳控制

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仿射变换的二阶微分方程生命信号滤波算法

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哈尔滨工程大学学报 2017年第5期38卷 752-758页

作者：周游王鹏飞査富生郭伟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150001

由于微小型嵌入式系统尺寸和计算能力的限制,在对生命体征信号进行检查时,往往较难实现实时与精确兼顾。为了解决该问题,本文提出了一种基于二阶微分方程与仿射变换理论结合的心电信号滤波算法(ATSDEF),并进行了与粒子滤波方法的滤波性... 详细信息

由于微小型嵌入式系统尺寸和计算能力的限制,在对生命体征信号进行检查时,往往较难实现实时与精确兼顾。为了解决该问题,本文提出了一种基于二阶微分方程与仿射变换理论结合的心电信号滤波算法(ATSDEF),并进行了与粒子滤波方法的滤波性能对比实验,证明了ATSDEF方法有较粒子滤波更好的滤波性能。通过微小型嵌入式心电测量系统对正常与异常心电信号进行在线滤波实验,验证了该算法可以有效的滤除心电信号的噪声,且能够保持心电信号中较为微弱的细节特征,从而保证了信号滤波后的精度,解决了微小型嵌入式系统的实时信号处理难题。

关键词：心电信号微小型嵌入式系统二阶微分方程龙格库塔仿射变换滤波

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面向微创外科手术机械臂的主动力摆位控制策略

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哈尔滨工程大学学报 2017年第12期38卷 1915-1921页

作者：王伟杜志江闫志远王伟东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

为了实现微创外科手术机器人的主动手术姿态调整,针对微创手术机械臂的RCM机构特点以及主被动关节相结合的摆位方式,本文提出了基于关节力矩的虚拟工具控制算法以实现操作者与手术机械臂之间的力交互过程。该算法以在关节处安装力矩传... 详细信息

为了实现微创外科手术机器人的主动手术姿态调整,针对微创手术机械臂的RCM机构特点以及主被动关节相结合的摆位方式,本文提出了基于关节力矩的虚拟工具控制算法以实现操作者与手术机械臂之间的力交互过程。该算法以在关节处安装力矩传感器的方式进行交互力的采集,并结合采样数据提出了一套完整的重力矩补偿方法。根据关节处的受力情况,力控制模型能够实时调整模型参数以响应主动力摆位不同阶段的动态要求。在自行研制的微创外科手术机器人样机上进行相关的实验验证,实验结果表明:各关节的重力矩补偿模型效果明显,基于关节力矩的虚拟工具模型能够实现柔顺自然的人机交互过程,并具有较高的可控性和稳定性,可以较好地完成微创外科手术机械臂的手术位姿调整。

关键词：微创外科手术机器人人机交互力矩控制重力补偿虚拟工具术前规划顺应控制主动关节被动关节

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圆管式压电喷头的液体分配

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光学精密工程 2017年第4期25卷 954-962页

作者：常家庆黄博刘亚欣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

针对用于喷墨打印的圆管式压电喷头建立了计算模型,并且根据它的驱动特点选择了合适的边界条件。介绍了仿真软件针对自由表面流动问题的计算原理。然后,以乙二醇水溶液为例,计算了压电喷头分配该溶液的分配过程;利用液滴成像系统获取了... 详细信息

针对用于喷墨打印的圆管式压电喷头建立了计算模型,并且根据它的驱动特点选择了合适的边界条件。介绍了仿真软件针对自由表面流动问题的计算原理。然后,以乙二醇水溶液为例,计算了压电喷头分配该溶液的分配过程;利用液滴成像系统获取了不同时刻的液滴图像,验证了建立的模型和数值算法的正确性。最后,计算了压电喷头在不同输入位移、不同黏度以及不同表面张力下的液体分配过程。仿真结果显示:液体分配性能与激励位移密切相关,在72.5mN/m的表面张力作用下,10nm的输入位移很难分配黏度为4.0mPa·s的液体,而15nm的输入位移在分配黏度为4.0mPa·s液体时却能够产生卫星液滴。因此,对于某种液体寻找一个合适的激励条件非常重要,过小的激励产生不了液滴,过大的激励则会产生较大甚至多个卫星液滴;增大黏度会延缓或阻滞液滴形成过程,增大表面张力却能加快液滴形成过程。本文的计算方法对于研制新式喷头或者研究喷头的喷射能力均具有指导意义。

关键词：印刷电子喷墨打印压电喷头液体分配液滴分离

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空间大型机械臂末端12维传感器设计及应用

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机器人 2017年第3期39卷 257-264页

作者：倪风雷邹添孙永军刘宏李奎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

针对空间大型机械臂,设计了12维传感器,在6维力/力矩传感器基础上一体化设计了6维加速度传感器,并集成了基于FPGA(现场可编程门阵列)的高速多通道数据采集系统.采用最小二乘法和静、动态标定方式对力矩和加速度传感器分别进行了标定.设... 详细信息

针对空间大型机械臂,设计了12维传感器,在6维力/力矩传感器基础上一体化设计了6维加速度传感器,并集成了基于FPGA(现场可编程门阵列)的高速多通道数据采集系统.采用最小二乘法和静、动态标定方式对力矩和加速度传感器分别进行了标定.设计的传感器具有维间耦合小、集成度高、易于安装、可靠性高等优点.最后,将设计的12维传感器安装在大型机械臂末端,进行了残余振动抑制试验.实验结果表明,利用此12维传感器的加速度信息,可有效地补偿惯性力、抑制机械臂末端的残余振动,设计的传感器合理可行.

关键词：空间机械臂 12维传感器标定加速度控制

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主动悬架式火星车车轮抬离地面性能分析

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机器人 2017年第2期39卷 139-150页

作者：高海波郑军强刘振于海涛丁亮李楠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150080

针对国内外火星车车轮相关故障进行分析,从悬架自由度角度提出车轮抬离地面策略,确保车轮沉陷或故障后移动系统仍具有行驶能力.在标准摇臂悬架式移动系统基础上提出一种新的主动悬架式移动系统构型,左、右悬架中各增加了1个制动器和1个... 详细信息

针对国内外火星车车轮相关故障进行分析,从悬架自由度角度提出车轮抬离地面策略,确保车轮沉陷或故障后移动系统仍具有行驶能力.在标准摇臂悬架式移动系统基础上提出一种新的主动悬架式移动系统构型,左、右悬架中各增加了1个制动器和1个张角调节器.制动器工作将主摇臂后段和副摇臂固结,消去主、副摇臂间的回转副;张角调节器工作调节主、副摇臂前段和后段间的夹角.对各轮单独抬升过程进行运动学和瞬时静力学分析,给出制动器负载和张角调节器负载的计算方法.完成地面原理样机的设计制造,并进行松软土壤中车轮抬离地面及行驶测试.测试用土槽内沙土深度为400 mm,土壤为低粒度和低黏度的新疆沙.结果表明,利用构件质心迁移和轮-地相互作用能够有效、可靠地实现各轮单独抬离地面,两侧对应位置车轮也具备同时抬离地面的能力,验证了制动器负载和张角调节器负载的计算方法在地球重力场中的正确性,并推得火星重力场中制动器负载和张角调节器负载.地球重力下张角调节器最大负载650 N·m,制动器最大负载260 N·m;火星重力下张角调节器最大负载220 N·m,制动器最大负载90 N·m.针对各工况要求,综合分析和测试结果,提出了传感器需求.

关键词：火星车主动悬架抬轮脱陷越障

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基于Kinect的类人机械臂关节运动直接示教

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机器人 2017年第5期39卷 697-703页

作者：王朝阳曲家迪张福海王宇付宜利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

针对人机自然交互技术研究中人臂与机械臂的关节映射问题,提出了一种7自由度类人机械臂关节运动直接示教方法.该方法利用Kinect获取笛卡儿空间内人臂特征点的空间位置坐标,研究了一种基于肘部约束的冗余7自由度人臂逆运动学解法,求解得... 详细信息

针对人机自然交互技术研究中人臂与机械臂的关节映射问题,提出了一种7自由度类人机械臂关节运动直接示教方法.该方法利用Kinect获取笛卡儿空间内人臂特征点的空间位置坐标,研究了一种基于肘部约束的冗余7自由度人臂逆运动学解法,求解得到关节角度数据.为解决由于Kinect对人臂追踪性能限制所造成的机械臂抖动问题,提出了一种滤波方法来平滑处理机械臂的关节运动轨迹.最终,通过搭建基于Motoman类人机器人的实验平台并开展相应实验研究,验证了所提方案的可行性与有效性.

关键词：人机自然交互直接示教类人机械臂 Kinect 滤波

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