检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2009年第6期45卷 41-49页

作者：夏丹陈维山刘军考韩路辉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

提出了基于Kane方法的仿鱼机器人波状游动的动力学模型。通过对鱼体波状游动的运动学描述,将仿鱼机器人离散成刚性头部、柔性身体和摆动尾鳍三个部分并划分为多个运动环节进行分析,考虑鱼体外部环境的作用力:流体附加质量、流体加速作... 详细信息

提出了基于Kane方法的仿鱼机器人波状游动的动力学模型。通过对鱼体波状游动的运动学描述,将仿鱼机器人离散成刚性头部、柔性身体和摆动尾鳍三个部分并划分为多个运动环节进行分析,考虑鱼体外部环境的作用力:流体附加质量、流体加速作用的弗劳德—克里洛夫力、鱼体游动过程中的阻力特征,建立仿鱼机器人的动力学模型。数值实例表明,利用该动力学模型,能够有效地实现给定鱼体各环节的运动参数求解作用力矩、给定作用力矩求解运动规律,进一步设计仿鱼机器人各环节的运动规律,寻找一种实现鱼体推进力最大和推进效率最高的规划方法。该动力学模型的建立为研究仿鱼机器人的运动控制算法和规划算法,揭示鱼体利用流场能量的动力学机理提供了重要理论支撑。

关键词：仿鱼机器人动力学模型 Kane方法运动环节

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基于多项扩展式局部方向张量的仿射不变兴趣点检测算子

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高技术通讯 2011年第5期21卷 509-515页

作者：林睿王伟东杜志江孙立宁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

针对基于立体视觉的移动机器人导航中摄像机视角及光线亮度的变化会使所获得的场景环境图像发生一定的仿射变换，为了选取稳定的图像局部特征点，提出了一种具有仿射不变的兴趣点检测算法——多项局部方向张量（polynomial local orient... 详细信息

针对基于立体视觉的移动机器人导航中摄像机视角及光线亮度的变化会使所获得的场景环境图像发生一定的仿射变换，为了选取稳定的图像局部特征点，提出了一种具有仿射不变的兴趣点检测算法——多项局部方向张量（polynomial local orientation tensors，PLOT）算子。PLOT算子是基于图像多项扩展式局部方向张量的兴趣点检测算法，它将图像的每一像素点以多项扩展式的方式展开建立局部图像信号模型，求其对应的局部方向张量，搜索局部方向张量最小特征值的局部邻域最大值，获得对图像兴趣点的初始检测定位，并应用仿射递归算法实现兴趣点及对应特征区域的最终准确检测与定位。基于重复率准则的兴趣点检测实验表明。

关键词：兴趣点检测算子图像多项扩展式局部方向张量仿射不变

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面向轮毂磨抛的手腕偏置机器人运动学快速求解方法

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机械工程学报 2022年第14期58卷 126-136页

作者：刘志恒赵立军李瑞峰葛连正夏毅朱奎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150000

为了提高轮毂加工的质量和效率,设计并研制手腕偏置的磨抛机器人,该手腕机构关节5可实现360°旋转、提高了末端灵活性。但机器人不满足Pieper准则,逆运动学方程复杂、高度非线性、耦合性强,有效准确地求解逆运动学困难。为解决这一... 详细信息

为了提高轮毂加工的质量和效率,设计并研制手腕偏置的磨抛机器人,该手腕机构关节5可实现360°旋转、提高了末端灵活性。但机器人不满足Pieper准则,逆运动学方程复杂、高度非线性、耦合性强,有效准确地求解逆运动学困难。为解决这一问题,提出了一种逆运动学快速求解方法,该方法构建了新型的非线性方程,将传统的六个关节角度求解简化为三个关节角度求解。基于该方程,提出了由粗到精的两步法求解逆运动学,第一步估算多组关节角度初始值,基于当前关节角度选取初始值,可避免局部最优问题,提高求解稳定性;第二步根据初始值精确求解所有关节角度值,并对4、6轴共线时的多组解问题,给出了机器人特殊状态的解析解。仿真试验从精度、效率、多组解等指标验证了逆运动学算法满足轮毂磨抛加工要求,并在轮辐加工路径中进一步证明了其有效性。

关键词：磨抛机器人手腕偏置逆运动学轮毂加工非线性方程

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基于气动肌腱驱动的拮抗式仿生关节设计与控制

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机械工程学报 2012年第17期48卷 1-9页

作者：于海涛郭伟谭宏伟李满天蔡鹤皋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

关节是仿生机器人机械系统的基本组成元素。在面向环境交互的仿生机器人系统中,关节的质量、体积以及功/重比直接影响系统的工作性能。与传统的电气、液压驱动方式相比,采用气动肌腱的驱动方式具有质量小、体积小和高功/重比等优势,具... 详细信息

关节是仿生机器人机械系统的基本组成元素。在面向环境交互的仿生机器人系统中,关节的质量、体积以及功/重比直接影响系统的工作性能。与传统的电气、液压驱动方式相比,采用气动肌腱的驱动方式具有质量小、体积小和高功/重比等优势,具有广阔的应用前景。从功能仿生角度出发,在分析人体肘关节骨骼结构特点和肌肉发力方式的基础上,设计一种基于气动肌腱驱动的拮抗式仿生关节。建立单根肌腱的数学模型,通过搭建气动肌腱工作特性试验平台对肌腱进行性能测试,采用最小二乘法对模型参数进行辨识。针对拮抗式仿生关节的构型进行运动学和动力学分析,提出基于肌腱模型的偏置输入气压控制方法,设计基于关节估计阻尼的扰动观测器对名义模型进行补偿,通过数值仿真对控制方法进行有效性验证。建立仿生关节运动控制试验系统,通过单关节轨迹跟踪试验验证了肌腱理论模型的正确性及控制策略的有效性。

关键词：仿生关节气动肌腱运动控制扰动观测器

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基于碰撞力的谐振致动机理与试验

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机械工程学报 2010年第9期46卷 12-18页

作者：孙立宁李伟达李满天蒋振宇郭伟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

单侧碰撞约束的双摆是一个复杂的动力系统,有多种多样的运动形式。对初始条件为接触的单侧碰撞约束双摆在正弦激励下的运动特性进行研究时发现,当激励频率与系统特性匹配时,只需很小的激励双摆的末端就会与约束分离,从而进入碰撞振动状... 详细信息

单侧碰撞约束的双摆是一个复杂的动力系统,有多种多样的运动形式。对初始条件为接触的单侧碰撞约束双摆在正弦激励下的运动特性进行研究时发现,当激励频率与系统特性匹配时,只需很小的激励双摆的末端就会与约束分离,从而进入碰撞振动状态,且此时双摆每次与约束碰撞产生的切向冲量的概率分布具有不变性,即碰撞力具有驱动效果。根据这种特性提出一种基于碰撞力的谐振致动机理。基于该致动机理,模拟双摆的力学特性,设计谐振式驱动足,并研制移动机构样机。通过试验证明谐振足与地面约束的碰撞力具有驱动效果,在幅值为10V的正弦激励下,样机的移动速度可达172mm/s。基于碰撞力的谐振致动机理具有结构简单、易于实现、运动速度快的优点,可以很好地适应微小型移动机器人的需求。

关键词：微小型机器人致动机理谐振

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外肢体机器人研究现状及发展趋势

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机械工程学报 2020年第7期56卷 1-9页

作者：荆泓玮朱延河赵思恺张清华赵杰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150001

外肢体机器人是一种新型的可穿戴人体辅助设备,通过与人类肢体的对接融合、互助协作来提高人体活动、感知、操作等能力,在工业生产、医疗康复、助老助残及生活服务等领域都有着广阔的应用前景。分别针对当前国内外的外肢体机器人研究情... 详细信息

外肢体机器人是一种新型的可穿戴人体辅助设备,通过与人类肢体的对接融合、互助协作来提高人体活动、感知、操作等能力,在工业生产、医疗康复、助老助残及生活服务等领域都有着广阔的应用前景。分别针对当前国内外的外肢体机器人研究情况,对其本体结构、控制方法、应用领域等方面进行了综述。根据不同的本体结构与功能将外肢体机器人分为外肢体与外手指;根据结构柔顺特性将外肢体机器人分为刚性外肢体机器人与柔性外肢体机器人;归纳分析了外肢体机器人的控制方式,主要包括肢体映射控制、肌电信号控制与脑机接口控制;分析总结了外肢体机器人面临的技术挑战,并对外肢体机器人的技术发展趋势做出了展望。

关键词：可穿戴机器人外肢体外手指人机交互人机协作人机共融

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一种模块化机械臂的设计与运动学分析

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哈尔滨工业大学学报 2015年第1期47卷 20-25页

作者：闫继宏郭鑫刘玉斌赵杰机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150001

研制一种新型机械臂模块化旋转关节.为使模块化关节结构更紧凑,采用电机、编码器和制动器轴线平行的布置方式,具有标准的机械、电气接口,可以根据需求组装成不同构型的机械臂;针对模块化机械臂运动学不具有通用性的问题,基于构型平面匹... 详细信息

研制一种新型机械臂模块化旋转关节.为使模块化关节结构更紧凑,采用电机、编码器和制动器轴线平行的布置方式,具有标准的机械、电气接口,可以根据需求组装成不同构型的机械臂;针对模块化机械臂运动学不具有通用性的问题,基于构型平面匹配的方法,将空间构形转换为平面几何关系,实现对机械臂的模块化运动学求解;设计了机械臂运动学仿真平台,能够快速获得不同构型机械臂的运动学;结合该模块化旋转关节的特点,构建分布式控制系统,实现了对各种构型机械臂的控制.

关键词：机械臂模块化关节可重构机器人运动学分析

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新型八轮月球车不同运动学建模方法及分析

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北京航空航天大学学报 2009年第4期35卷 457-463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哈尔滨150001

为使月球车具有更好的自主导航能力,完成崎岖地形路径规划和崎岖地形可通过性仿真测试,必须建立相应的运动学模型.针对提出的新型八轮移动子系统构型月球车和地形特征,利用不同的坐标系定义和建模方法建立了八轮月球车的3种不同运动学模... 详细信息

为使月球车具有更好的自主导航能力,完成崎岖地形路径规划和崎岖地形可通过性仿真测试,必须建立相应的运动学模型.针对提出的新型八轮移动子系统构型月球车和地形特征,利用不同的坐标系定义和建模方法建立了八轮月球车的3种不同运动学模型:关节机器人D-H坐标建模方法运动模型、平面几何运动学关系和三维几何运动学关系运动学模型.在此基础上对建立的3种运动学模型进行分析对比,提出了3种运动学模型的适用条件和范围.最后指出构建的运动学方程可以作为月球车多轮协调运动控制模型和月球车仿真环境中运动关系的求解器模型.

关键词：运动学模型月球车 Denavit-Hartenberg变换

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一种用于运动目标捕获的行星轮差动式欠驱动臂

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北京航空航天大学学报 2016年第10期42卷 2198-2205页

作者：王清川全齐全邓宗全侯绪研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150001

为解决运动目标捕获过程中的碰撞问题,采用欠驱动自适应原理研制了具有碰撞能量吸收能力的机械臂。三自由度的机械臂由2个电机驱动:基关节由单个电机驱动;中关节和末关节由一个单输入双输出行星轮组完成动力分配。在机械臂捕获运动目标... 详细信息

为解决运动目标捕获过程中的碰撞问题,采用欠驱动自适应原理研制了具有碰撞能量吸收能力的机械臂。三自由度的机械臂由2个电机驱动:基关节由单个电机驱动;中关节和末关节由一个单输入双输出行星轮组完成动力分配。在机械臂捕获运动目标过程中,碰撞产生的部分冲击能量通过欠驱动行星轮组传递到末关节,转化为关节动能。依靠欠驱动机械系统完成对碰撞的响应,解决了控制系统因时延而无法快速对碰撞进行响应的难题。为完成对目标的抓取,基于阻抗控制提出了机械臂运动目标捕获控制算法。运动目标捕获实验验证了机械臂对碰撞的快速响应能力及运动目标捕获控制算法的可行性。

关键词：运动目标捕获欠驱动机械臂差动驱动行星齿轮阻抗控制

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高粘性液体试剂的自动化微量分配系统

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机械工程学报 2009年第2期45卷 100-105页

作者：刘亚欣陈立国孙立宁荣伟彬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

在膜蛋白结晶等生物工程领域,常需要对高粘性生物试剂进行精确的分配和转移操作。研制一套液体操作机器人系统,它可以实现纳升级别高粘性试剂的精确分配操作。介绍该系统的结构原理,主要由运动控制模块、分配控制模块和液滴体积检测模... 详细信息

在膜蛋白结晶等生物工程领域,常需要对高粘性生物试剂进行精确的分配和转移操作。研制一套液体操作机器人系统,它可以实现纳升级别高粘性试剂的精确分配操作。介绍该系统的结构原理,主要由运动控制模块、分配控制模块和液滴体积检测模块等组成,分别用来实现液滴的精确分配操作和体积检测功能。接下来对影响试剂分配过程的因素进行分析,给出成功实现微量试剂液滴分配操作时,分配头与基板之间高度必须满足的临界高度范围。针对具有不同粘度的三种试剂进行分配试验,验证理论分析结果,结果表明该系统分配精度小于7%,重复精度(用变异系数表示)小于10%。

关键词：液体分配粘性试剂液滴体积检测

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