检索结果-内蒙古大学图书馆

光学精密工程 2010年第5期18卷 1092-1098页

作者：狄海廷付宜利东北林业大学工程技术学院黑龙江哈尔滨150040 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

为了实现对弯曲结构的三维空间数据的测量与重建,建立了光纤曲率传感器的准分布式测量系统。对该系统中传感器的布置方式、空间弯曲曲率和扭转角的测量及三维结构重建方法进行了研究。首先,将光纤曲率传感器绕成环形,布置在柔性基底的... 详细信息

为了实现对弯曲结构的三维空间数据的测量与重建,建立了光纤曲率传感器的准分布式测量系统。对该系统中传感器的布置方式、空间弯曲曲率和扭转角的测量及三维结构重建方法进行了研究。首先,将光纤曲率传感器绕成环形,布置在柔性基底的两个对称表面,组成准分布式测量系统。根据线性叠加原理,同时测量出结构的弯曲和扭转变形。使用光纤曲率传感器提供的弯曲和扭转信息,采用微分几何的方法,建立由曲线切线和曲率确定的运动坐标系,在运动坐标系中根据空间结构的扭转角确定密切平面。然后,在密切平面中进行曲线的弯曲计算和运动坐标系的变换分析,并进行拟合过程的公式推导。最后,对该方法进行了试算验证,并利用准分布式测量系统对两支点间距为500 mm的简支梁进行了结构重建。结果显示,在相邻两检测点进行20点插值时,简支梁曲线的最大偏差为1.1 mm,表明设计的系统和重建方法能够较高精度地实现曲面结构的三维重建。

关键词：光纤曲率传感器曲率测量曲线拟合结构重建准分布式测量系统

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基于虚拟弹簧的欠驱动手指的动力学建模和控制

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吉林大学学报（工学版） 2010年第6期40卷 1688-1692页

作者：黄海方宏根姜力刘宏哈尔滨工程大学水下机器人国防技术重点实验室哈尔滨150001 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 德国宇航中心机器人与系统动力学研究所韦斯林82230

采用虚拟弹簧对2关节欠驱动手指进行了动力学建模。并使用该方法建立实际的3关节欠驱动手指的动力学模型,通过动态控制实验验证了动力学模型的正确性。该方法不仅避免了求解微分几何方程,并且直接派生出可解耦的动力学模型。可直接进行... 详细信息

采用虚拟弹簧对2关节欠驱动手指进行了动力学建模。并使用该方法建立实际的3关节欠驱动手指的动力学模型,通过动态控制实验验证了动力学模型的正确性。该方法不仅避免了求解微分几何方程,并且直接派生出可解耦的动力学模型。可直接进行逆动力学分析、仿真和实时控制。同时,建立了基于动力学模型的速度观测器,用于轨迹跟踪,弥补了欠驱动手没有速度传感器的缺点,补偿了欠驱动环节造成的不确定因素。与PID或计算力矩法相比较,其轨迹跟踪误差更小,动态控制效果更好。

关键词：自动控制技术机器人学虚拟弹簧欠驱动手动态控制速度观测器

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一种鲁棒的室外移动机器人路标定位系统

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上海交通大学学报 2010年第9期44卷 1181-1186页

作者：王景川陈卫东张栩上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 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

针对移动机器人室外作业需要,提出了一种对光照度的大范围变化具有良好鲁棒性的路标识别与定位系统.通过近红外光主动照明来降低可见光照度变化和阴影等因素对视觉的影响;利用全景视觉系统获取大范围的路标信息,采用动态大津法实现二值... 详细信息

针对移动机器人室外作业需要,提出了一种对光照度的大范围变化具有良好鲁棒性的路标识别与定位系统.通过近红外光主动照明来降低可见光照度变化和阴影等因素对视觉的影响;利用全景视觉系统获取大范围的路标信息,采用动态大津法实现二值化,突出了光照度不均情况下的路标特征,以提高路标的识别率.室外环境下移动机器人定位实验结果表明,该方法对于大范围变化的光照度具有良好的鲁棒性.

关键词：移动机器人室外定位路标识别近红外光全景视觉

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创伤手指康复外骨骼手系统的设计

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光学精密工程 2010年第1期18卷 108-117页

作者：王鹏付宜利王树国孟庆刚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 哈尔滨医科大学附属第四医院黑龙江哈尔滨150001

在分析人手生物学特性的基础上,提出了一种新的外骨骼式机械手,用于创伤手指的术后康复治疗。基于模块化思想设计了外骨骼手机构本体,该外骨骼手可以适应不同人手长度,能够驱动手指进行独立的弯曲和内收/外展康复运动;康复过程要求外骨... 详细信息

在分析人手生物学特性的基础上,提出了一种新的外骨骼式机械手,用于创伤手指的术后康复治疗。基于模块化思想设计了外骨骼手机构本体,该外骨骼手可以适应不同人手长度,能够驱动手指进行独立的弯曲和内收/外展康复运动;康复过程要求外骨骼手能够实时反馈手指关节的角度和力信息,同时保证康复力始终垂直作用于指骨以避免损坏关节周围的软组织。对外骨骼手关节单自由度和二自由度构型进行了分析,建立了外骨骼手的运动学模型,给出了外骨骼手的运动学和动力学方程。以ARM微处理器为核心,建立了基于SPI总线的外骨骼手控制系统。最后,进行了外骨骼手的运动学和动力学仿真验证及食指弯曲方向康复实验研究。实验结果表明,创伤手指康复外骨骼手系统康复原理和方法正确可行,实验的重复性误差<5%,表明外骨骼手系统能够满足创伤手指康复要求。

关键词：外骨骼机械手康复创伤手指运动学动力学

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三轴差速式管道机器人过弯管时的差速特性及拖动力分析

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机器人 2010年第1期32卷 91-96页

作者：唐德威李庆凯姜生元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 北华大学机械工程学院吉林吉林132021

为解决轮式管道机器人通过弯管时的运动干涉和拖动力下降问题,减小由管道环境约束而引起的传动件磨损,对一种具有机械自适应能力的轮式管道机器人驱动——三轴差速驱动——进行了深入分析和研究.通过对三轴差速机构的受力分析,阐述三轴... 详细信息

为解决轮式管道机器人通过弯管时的运动干涉和拖动力下降问题,减小由管道环境约束而引起的传动件磨损,对一种具有机械自适应能力的轮式管道机器人驱动——三轴差速驱动——进行了深入分析和研究.通过对三轴差速机构的受力分析,阐述三轴差速机构实现差速的受力原理;对三轴差速式管道机器人的差速特性及拖动力进行研究,验证采用三轴差速机构的管道机器人具有良好的弯管通过性.

关键词：管道机器人三轴差速弯管通过性机械自适应

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移动机器人的改进无迹粒子滤波蒙特卡罗定位算法

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自动化学报 2010年第6期36卷 851-857页

作者：宋宇孙富春李庆玲清华大学智能技术与系统国家重点实验室北京100084 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 中国科学院自动化研究所北京100190

粒子滤波是移动机器人蒙特卡罗定位(Monte Carlo localization,MCL)的核心环节.首先,针对粒子滤波过程的粒子退化问题,利用迭代Sigma点卡尔曼滤波来精确设计粒子滤波器的提议分布,以迭代更新方式将当前观测信息融入顺序重要性采样过程,... 详细信息

粒子滤波是移动机器人蒙特卡罗定位(Monte Carlo localization,MCL)的核心环节.首先,针对粒子滤波过程的粒子退化问题,利用迭代Sigma点卡尔曼滤波来精确设计粒子滤波器的提议分布,以迭代更新方式将当前观测信息融入顺序重要性采样过程,提出IUPF(Improved unscented particle filter)算法.然后,将IUPF与移动机器人MCL相结合,给出IUPF-MCL定位算法的实现细节.仿真结果表明,IUPF-MCL是一种精确鲁棒的移动机器人定位算法.

关键词：移动机器人蒙特卡罗定位粒子滤波无迹卡尔曼滤波

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弯曲增敏型光纤曲率传感器的优化分析

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光电子．激光 2010年第2期21卷 204-208页

作者：付宜利狄海廷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 东北林业大学工程技术学院黑龙江哈尔滨150040

为一种直接检测弯曲曲率的光强调制型光纤曲率传感器—它采用弯曲增敏技术提高光纤对弯曲的灵敏度,能区分正向弯曲和负向弯曲,具有线性范围宽、成本低和适合薄结构的埋入式检测等优点建立了数学模型。基于这个模型,讨论了敏感区的光强... 详细信息

为一种直接检测弯曲曲率的光强调制型光纤曲率传感器—它采用弯曲增敏技术提高光纤对弯曲的灵敏度,能区分正向弯曲和负向弯曲,具有线性范围宽、成本低和适合薄结构的埋入式检测等优点建立了数学模型。基于这个模型,讨论了敏感区的光强的调制原理,推导出了光功率损耗与光纤弯曲半径、敏感区几何参数的关系,并通过实验验证了理论分析的有效性,为传感器结构的优化提供了定量依据。

关键词：几何光学光纤曲率传感器弯曲损耗曲率检测

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双绕组无刷直流电机容错控制系统的实现

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电机与控制学报 2010年第11期14卷 69-75页

作者：倪风雷朱映远顾义坤党进邹继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150080 哈尔滨工业大学电气工程博士后流动站黑龙江哈尔滨150080

针对空间机械臂关节电机伺服系统的可靠性和关节体积重量的矛盾,分析了3种典型空间机械臂关节电机驱动系统的可靠性,确定了机械臂关节电机采用双绕组无刷直流电机结构的方案,建立了双绕组结构无刷直流电机数学模型,设计了双绕组结构无... 详细信息

针对空间机械臂关节电机伺服系统的可靠性和关节体积重量的矛盾,分析了3种典型空间机械臂关节电机驱动系统的可靠性,确定了机械臂关节电机采用双绕组无刷直流电机结构的方案,建立了双绕组结构无刷直流电机数学模型,设计了双绕组结构无刷直流电机驱动控制系统和容错控制策略,研制了双绕组结构电机关节伺服系统控制平台,进行了容错控制实验和关节位置伺服控制实验。实验结果表明:在重量和体积要求苛刻条件下,采用双绕组结构无刷直流电机伺服系统设计方案,不仅可提高关节的集成度和可靠性,而且没有降低关节位置伺服跟踪性能。

关键词：无刷直流电机双绕组容错控制系统可靠性

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基于改进蚁群算法的装配序列规划

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计算机集成制造系统 2010年第6期16卷 1189-1194页

作者：史士财李荣付宜利马玉林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 黑龙江工程学院汽车系黑龙江哈尔滨150050 哈尔滨工业大学现代生产技术中心黑龙江哈尔滨150001

针对装配序列规划问题,分析了基本蚁群系统的不足,提出了面向装配序列规划的改进蚁群算法,来获得最优或次最优的装配序列。改进蚁群算法中,将装配操作约束作为启发式信息引入状态转移概率中,通过获取零部件之间的装配关系设定可行转移... 详细信息

针对装配序列规划问题,分析了基本蚁群系统的不足,提出了面向装配序列规划的改进蚁群算法,来获得最优或次最优的装配序列。改进蚁群算法中,将装配操作约束作为启发式信息引入状态转移概率中,通过获取零部件之间的装配关系设定可行转移范围。通过信息素残留系数的动态变化和影响转移概率的α、β参数的动态设置,提高了蚁群的收敛速度并有效地避免了其陷入局部最优解。通过实例验证了改进算法的有效性。

关键词：蚁群算法装配序列规划信息素优化

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基于FLUENT的摆动尾鳍水动力特性研究

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机械设计与制造 2010年第5期 204-206页

作者：韩路辉陈维山刘军考夏丹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

根据水动力学理论,提出了摆动尾鳍的水动力学模型,利用Fluent的动网格技术,探讨了最大击水角度以及摆动与平动对尾鳍水动力性能的影响。研究结果表明,鱼类的逃逸姿态与其巡游姿态分别对应不同的参数。在相位差固定的情况下,鱼类可以很... 详细信息

根据水动力学理论,提出了摆动尾鳍的水动力学模型,利用Fluent的动网格技术,探讨了最大击水角度以及摆动与平动对尾鳍水动力性能的影响。研究结果表明,鱼类的逃逸姿态与其巡游姿态分别对应不同的参数。在相位差固定的情况下,鱼类可以很容易地在两种姿态间切换。研究内容为进一步探讨鱼类如何兼顾各种游动姿态,研制新型高效仿鱼机器人提供了理论依据。

关键词：计算流体力学水动力性能动网格尾鳍

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