检索结果-内蒙古大学图书馆

机械与电子 2016年第1期34卷 76-80页

作者：王生栋查富生王鹏飞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

基于生物蛇的结构特点,提出了一种模块化的蛇形机器人结构。在分析Serpenoid曲线的基础上,研究了蛇形机器人的运动轨迹,并将运动曲线离散化。然后,利用Matlab软件进行仿真,总结了各个参数对蛇形曲线形状的影响,确定了蛇形机器人蜿蜒向... 详细信息

基于生物蛇的结构特点,提出了一种模块化的蛇形机器人结构。在分析Serpenoid曲线的基础上,研究了蛇形机器人的运动轨迹,并将运动曲线离散化。然后,利用Matlab软件进行仿真,总结了各个参数对蛇形曲线形状的影响,确定了蛇形机器人蜿蜒向前和左右转弯时的蛇形曲线参数。

关键词：蛇形机器人模块化结构设计运动轨迹曲线参数

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基于等效阻力矩的机器人关节反向驱动控制

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华中科技大学学报（自然科学版） 2015年第S1期43卷 49-52页

作者：刘赫潘博付宜利王树国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

针对微创手术机器人术前手动调整困难的问题,以简化的单关节为对象研究其反向驱动的控制方法.建立关节的等效阻力矩模型,通过参数辨识实验得到系统的动力学参数.为获得准确的关节转动速度和加速度等信息,搭建状态观测器对系统状态进行重... 详细信息

针对微创手术机器人术前手动调整困难的问题,以简化的单关节为对象研究其反向驱动的控制方法.建立关节的等效阻力矩模型,通过参数辨识实验得到系统的动力学参数.为获得准确的关节转动速度和加速度等信息,搭建状态观测器对系统状态进行重构,并通过仿真确定合理的观测器反馈矩阵.利用状态观测结果结合关节等效阻力矩模型实现单关节的反向驱动控制方法.实验结果表明:所设计的控制方法能够较理想地补偿反向驱动过程中重力、摩擦力和惯性力的影响,使反向驱动所需力矩的平均值降低70%以上,且有效改善了关节运动过程中的爬行问题.

关键词：机器人关节反向驱动控制系统参数辨识状态观测器阻力矩补偿

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基于半圆形柔顺腿的六足机器人研究

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机械与电子 2016年第2期34卷 72-75,80页

作者：韩媛媛王生栋郑超查富生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

由于足式机器人具有适应复杂地形的应用潜力,近年来受到了国内外研究人员的广泛关注。首先,设计了Rhex机器人的本体结构,其突出特点是具有半圆形柔顺腿,该腿有一个关节,由一个直流电机驱动,结构简单,控制方便。其次,建立了Rhex的SLIP动... 详细信息

由于足式机器人具有适应复杂地形的应用潜力,近年来受到了国内外研究人员的广泛关注。首先,设计了Rhex机器人的本体结构,其突出特点是具有半圆形柔顺腿,该腿有一个关节,由一个直流电机驱动,结构简单,控制方便。其次,建立了Rhex的SLIP动力学模型,该模型将腿等效为弹簧倒立摆,通过规划髋关节的输出特性,驱动Rhex运动。最后,通过单腿跳跃仿真实验验证了SLIP动力学模型的正确性和有效性。

关键词：半圆形柔顺腿 SLIP模型单腿跳跃仿真

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基于弹性动力学仿真的码垛机器人动态优化

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华中科技大学学报（自然科学版） 2015年第S1期43卷 23-26页

作者：李瑞峰仝勋伟葛连正郭万金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

为提升码垛机器人全域动态性能,将有限元建模、弹性动力仿真、性能指标评价和尺寸寻优过程集成于Matlab下,实现自动尺寸优化.选取杆状零件的20项关键尺寸参数作为设计变量,构建有限元模型,在典型码垛过程中进行弹性动力仿真.综合提高基... 详细信息

为提升码垛机器人全域动态性能,将有限元建模、弹性动力仿真、性能指标评价和尺寸寻优过程集成于Matlab下,实现自动尺寸优化.选取杆状零件的20项关键尺寸参数作为设计变量,构建有限元模型,在典型码垛过程中进行弹性动力仿真.综合提高基频、降低关节转矩和提升末端定位精度的设计要求,定义优化目标函数.借鉴梯度寻优思想,优化设计参数.优化后,机器人全域关节转矩均方根值由97.6kN·m降至81.9kN·m,全域基频均值由6.983Hz增至7.506Hz,全域定位误差均值由2.424mm降至2.119mm.结果表明通过优化码垛机器人杆件尺寸可有效提升系统全域动态性能.

关键词：动态优化全域动态性能弹性动力学仿真空间梁单元尺寸优化码垛机器人

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模拟月壤-模拟月岩交界面钻进特征提取与辨识

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机器人 2015年第3期37卷 351-360页

作者：全齐全史晓萌唐德威邓宗全姜生元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

为提高月壤-月岩交界面处的钻进工况辨识速度,分析了钻刃接触及侵入岩块过程中的钻进状态监测信号特征,提出一种基于连续小波变换的钻进对象交界面识别方法.该方法能够确定识别月壤-月岩交界面的小波变换阈值,其辨识结果不受钻进动力参... 详细信息

为提高月壤-月岩交界面处的钻进工况辨识速度,分析了钻刃接触及侵入岩块过程中的钻进状态监测信号特征,提出一种基于连续小波变换的钻进对象交界面识别方法.该方法能够确定识别月壤-月岩交界面的小波变换阈值,其辨识结果不受钻进动力参数和噪声信号的影响.模拟月壤和模拟月岩分层钻进试验结果表明所提出的方法能够及时感知钻进对象的变化并调整钻进动力参数,实现具有环境适应性的无人自主钻取采样.

关键词：模拟月壤模拟月岩钻进特征在线辨识小波变换

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基于层次分析法的CCD像元细分算法综合评价

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光学学报 2015年第7期35卷 354-363页

作者：陈家伟张元飞张禹谢宗武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

基于CCD的激光测距传感器通过像元细分,可有效提高该类传感器的测量精度。诸多的像元细分算法,每种都有其优缺点及特定应用。然而针对特定的测距传感器,如何综合评价哪种算法更优,尚缺乏有效手段。因此,提出了基于层次分析法的像元细分... 详细信息

基于CCD的激光测距传感器通过像元细分,可有效提高该类传感器的测量精度。诸多的像元细分算法,每种都有其优缺点及特定应用。然而针对特定的测距传感器,如何综合评价哪种算法更优,尚缺乏有效手段。因此,提出了基于层次分析法的像元细分算法优劣的综合评价方法,该方法基于像元细分算法在传感器测量范围的近段、中段和远段的实际定位精度、方差和极差等指标,利用层次分析法构建综合评价模型。利用该方法,实验分析了二分法、加权质心法、加权多项式插值法和按比例求中心法等像元细分算法对特定测距传感器的适用性。实验结果表明,该方法能够有效获取适用于特定测距传感器的最优像元细分算法。

关键词：传感器 CCD像元细分综合评价层次分析法激光测距传感器

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柔性丝线与下游圆柱相互作用的二维数值模拟研究

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工程力学 2015年第12期32卷 40-48页

作者：周凯陈维山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

基于格子Boltzmann方法和沉浸边界法,首先对柔性丝线在均匀来流中的周期性摆动和圆柱绕流进行了二维数值模拟,并将模拟结果已有研究成果进行了对比分析。为提高计算效率和计算精度,采用了多块网格耦合算法,并在圆柱曲边界处采用了较为... 详细信息

基于格子Boltzmann方法和沉浸边界法,首先对柔性丝线在均匀来流中的周期性摆动和圆柱绕流进行了二维数值模拟,并将模拟结果已有研究成果进行了对比分析。为提高计算效率和计算精度,采用了多块网格耦合算法,并在圆柱曲边界处采用了较为精确的边界处理方法。通过分析柔性丝线的升阻力系数和末端位移,研究了丝线与下游圆柱间距对丝线摆动和尾流特征的影响,并讨论了雷诺数和柔性丝线质量比对结果的影响。通过数值模拟结果得出:下游刚体的存在对柔性丝线有明显的减阻效果;在一定的参数范围内,由于粘滞作用和涡的相互作用,丝线末端的摆动幅值随间距增大相继出现了减小和变大的现象;雷诺数的增大可以增强丝线运动,而丝线质量比起到了不稳定作用。

关键词：多块格子Boltzmann方法沉浸边界法流场特征耦合运动柔性丝线

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基于人体运动意图卡尔曼预测的外骨骼机器人控制及实验

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机器人 2015年第3期37卷 304-309页

作者：龙亿杜志江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150001

为在外骨骼控制中准确获取人体运动意图,本文使用力矩传感器测量人机交互信息.基于人体下肢摆动腿的单摆模型获得摆动腿关节的运动轨迹,并使用卡尔曼滤波进行预测,从而弥补意图延时.使用PD(比例-微分)控制律控制外骨骼跟踪人体摆动腿的... 详细信息

为在外骨骼控制中准确获取人体运动意图,本文使用力矩传感器测量人机交互信息.基于人体下肢摆动腿的单摆模型获得摆动腿关节的运动轨迹,并使用卡尔曼滤波进行预测,从而弥补意图延时.使用PD(比例-微分)控制律控制外骨骼跟踪人体摆动腿的关节轨迹,编码器反馈外骨骼关节的实时位置,形成位置闭环控制.进行外骨骼摆动腿实验,结果表明,测得的人机交互信息经过卡尔曼滤波后,可以预测人体摆动腿的运动意图,外骨骼机器人能够实现对人体摆动腿关节轨迹的跟随,所提方法可行.

关键词：人机交互运动意图外骨骼卡尔曼滤波力矩传感器

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基于假设检验的室内环境多特征检测方法

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哈尔滨工程大学学报 2015年第3期36卷 348-352页

作者：霍光磊赵立军李瑞峰吕明睿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

为解决移动机器人室内环境特征提取适应性问题,提出了基于假设检验的室内多特征检测方法。该方法首先构建多维数据空间。通过定义距离概率函数,结合χ2假设检验理论,在估计采样点的特征区域基础上,通过极值法进行角点检测,然后采用约束... 详细信息

为解决移动机器人室内环境特征提取适应性问题,提出了基于假设检验的室内多特征检测方法。该方法首先构建多维数据空间。通过定义距离概率函数,结合χ2假设检验理论,在估计采样点的特征区域基础上,通过极值法进行角点检测,然后采用约束最小二乘法提取线段与圆弧特征。最后,实验验证了该方法可以提取较稳定的角点、线段以及圆弧特征,同时特征的识别率达到94%以上。

关键词：室内环境假设检验特征机器人多特征检测最小二乘法

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磁锚定手术机器人视觉伺服系统研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2015年第S1期43卷 393-395 400,400页

作者：付宜利马腾飞封海波曲家迪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

针对磁锚定手术机器人的同时具有转动关节和移动关节机械臂的运动特点,提出了一种基于图像的视觉伺服系统.首先建立了系统的成像模型,并求解出图像雅可比矩阵.然后建立了机器人的运动学模型,并求解出机器人雅可比矩阵.机器人在二维平面... 详细信息

针对磁锚定手术机器人的同时具有转动关节和移动关节机械臂的运动特点,提出了一种基于图像的视觉伺服系统.首先建立了系统的成像模型,并求解出图像雅可比矩阵.然后建立了机器人的运动学模型,并求解出机器人雅可比矩阵.机器人在二维平面内运动,图像空间的维数与运动空间的维数相同,总的雅可比矩阵是非奇异的.为了简化视觉控制器的设计难度,反馈控制器采用PI图像控制器,同时还可克服系统的静差.最后对建立的视觉伺服系统进行Matlab仿真,结果验证了提出方案的可行性.

关键词：单孔腹腔镜手术磁锚定视觉伺服基于图像 RP型结构

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