检索结果-内蒙古大学图书馆

机器人 2014年第1期36卷 14-20页

作者：李志奇王滨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150080

针对7自由度仿人型乒乓球机器人的定点回球问题,提出了一种基于支持向量回归的击球策略学习方法.首先,把机器人的击球过程形式化为击球评价函数,该函数以来球状态和击球轨迹参数为输入,以回报值为输出.然后,提出一种基于物理模型置信域... 详细信息

针对7自由度仿人型乒乓球机器人的定点回球问题,提出了一种基于支持向量回归的击球策略学习方法.首先,把机器人的击球过程形式化为击球评价函数,该函数以来球状态和击球轨迹参数为输入,以回报值为输出.然后,提出一种基于物理模型置信域的随机搜索方法以提高训练数据的采集效率,并基于ε支持向量回归(ε-SVR)对经验数据集进行泛化从而得到击球评价函数.最后,在决策过程中,采用多初值拟牛顿法最大化击球评价函数以求解出最优击球轨迹.将该方法应用于7自由度乒乓球机器人系统中,实验结果验证了其有效性.

关键词：乒乓球机器人支持向量回归(SVR) 冗余自由度机械臂

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基于改进梯度投影算法的腹腔微创外科手术机器人系统术前摆位分析

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机器人 2014年第2期36卷 156-163页

作者：马如奇王伟东董为杜志江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

通过机器人腹腔镜微创外科手术的术前摆位分析,使双器械臂具有较为合理的操作空间,以避免双器械臂在缝合、打结等协同手术操作中的运动干涉.首先,将两器械臂之间的最大距离指标作为梯度投影算法的优化目标函数,并利用双器械臂的封闭逆... 详细信息

通过机器人腹腔镜微创外科手术的术前摆位分析,使双器械臂具有较为合理的操作空间,以避免双器械臂在缝合、打结等协同手术操作中的运动干涉.首先,将两器械臂之间的最大距离指标作为梯度投影算法的优化目标函数,并利用双器械臂的封闭逆解方程对梯度投影法进行改进,较好地消除投影梯度法在逆解求解过程中存在的累积误差.最后,将改进的梯度投影算法应用于腹腔微创外科手术机器人术前摆位分析中,仿真结果表明该方法能够满足系统对术前摆位的要求.

关键词：微创外科手术医疗机器人冗余机构术前摆位分析

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基于支撑点的立体匹配

基于支撑点的立体匹配

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2015年光学精密工程论坛

作者：张学贺赵杰李戈侯珍秀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

为了使立体匹配算法能够兼具较高运算效率和良好的视差匹配精度,提出一种基于稳定支撑点的立体匹配算法.该算法利用Canny最优边缘算子检测图像的边缘点作为"支撑点",应用Delaunay三角剖分算法将整个待匹配视图划分成一系列相... 详细信息

为了使立体匹配算法能够兼具较高运算效率和良好的视差匹配精度,提出一种基于稳定支撑点的立体匹配算法.该算法利用Canny最优边缘算子检测图像的边缘点作为"支撑点",应用Delaunay三角剖分算法将整个待匹配视图划分成一系列相连的二维三角面片;然后以三角形作为匹配基元构建视差模型进行初始视差估计;最后根据三角形共用顶点的特性修正视差值,进而得到最终的视差图.使用Middlebury算法测试平台提供的立体图对算法进行了实验验证.结果表明:本文算法的定位精度高,误匹配率低,匹配时间约为1s,视差图的匹配精度约为93％,在获取高精度视差图的同时具备良好的匹配速度,为立体匹配算法的实际应用奠定了良好的基础,在基于双目视觉的路径导航系统中也有着良好的应用前景。

关键词：移动机器人视觉导航系统立体匹配算法支撑点

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基于仿真的外科手术机器人术前引导优化

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机器人 2014年第3期36卷 300-308页

作者：闫志远杜志江吴冬梅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

给出一种保证术中较高灵巧度、可达性和可视化指标的手术机器人布置方法，建立一个能够辅助医生完成手术机器人术前布置的虚拟现实系统。基于粒子群优化算法提出了引导手术切口布置和机器人摆位的方法，该方法不仅能够有效完成针对某一... 详细信息

给出一种保证术中较高灵巧度、可达性和可视化指标的手术机器人布置方法，建立一个能够辅助医生完成手术机器人术前布置的虚拟现实系统。基于粒子群优化算法提出了引导手术切口布置和机器人摆位的方法，该方法不仅能够有效完成针对某一手术空间的摆位优化，还通过手术空间划分并赋予权值的方法来反映手术空间内部差异，在空间分割的基础上提出加权平均的全域各向同性和多臂协同性两个目标函数，分别反映机器人系统的单臂性能和三臂协作能力。该方法可以在兼顾手术机器人性能和手术空间内部差异的前提下直观地引导医生完成复杂的术前设置工作。实验证明，3只臂的灵巧度优化结果均高于不加权方法，三臂协作能力指标相对不加权方法提高25%～30%，而且优化结果能够优先满足手术空间内的重要区域。

关键词：机器人摆位切口布置空间细分协作空间粒子群优化

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基于最优S型曲线轨迹的硅片传输机器人末端振动抑制方法

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机器人 2014年第4期36卷 446-454页

作者：吴明月刘延杰蔡鹤皋哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001 机器人技术及系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

针对硅片传输机器人末端低频振动问题,提出了一种基于最优S曲线轨迹的硅片传输机器人低频振动的抑制方法.该方法通过推导在参数化S型曲线输入条件下非线性时变系统的动态响应近似方程得到系统低频振动的振幅方程,并通过优化振幅方程中的... 详细信息

针对硅片传输机器人末端低频振动问题,提出了一种基于最优S曲线轨迹的硅片传输机器人低频振动的抑制方法.该方法通过推导在参数化S型曲线输入条件下非线性时变系统的动态响应近似方程得到系统低频振动的振幅方程,并通过优化振幅方程中的S型曲线参数使得低阶振动振幅达到最小值,从而实现低频振动的抑制.首先对硅片传输机器人进行运动学、末端位置误差以及刚柔耦合动力学建模并进行动态特性分析.随后推导了在参数化S曲线输入条件下系统末端的时域动态响应方程近似解析解与振幅方程近似解析解,并根据硅片传输机器人自身的动态特性给出了最优S曲线参数计算方法.最后分别通过数值仿真分析与实验对该方法进行验证.实验结果表明,应用该方法后硅片传输机器人末端x方向的低频振动的振幅降低了53.9%,y方向的低频振动的振幅降低了45%.

关键词：硅片传输机器人振动抑制轨迹规划 S型曲线

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磁锚定手术机器人视觉伺服系统研究

磁锚定手术机器人视觉伺服系统研究

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第十一届中国智能机器人会议

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机器人视觉伺服反馈控制器

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具有谐波减速器的柔性关节参数辨识

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机器人 2014年第2期36卷 164-170页

作者：张奇刘振谢宗武杨海涛刘宏蔡鹤皋哈尔滨工业大学机器人系统与技术国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

为了辨识具有谐波减速器的柔性关节模型的关键参数,设计了一套基于多传感器融合的离线辨识方法,根据电机的位置传感器、电流传感器和关节力矩传感器的实验数据完成柔性关节模型关键参数的辨识.首先,建立采用谐波减速器柔轮输出的柔性关... 详细信息

为了辨识具有谐波减速器的柔性关节模型的关键参数,设计了一套基于多传感器融合的离线辨识方法,根据电机的位置传感器、电流传感器和关节力矩传感器的实验数据完成柔性关节模型关键参数的辨识.首先,建立采用谐波减速器柔轮输出的柔性关节模型;然后,使用正反转加载力矩的方法辨识出电机的力矩系数;并在空载的情况下,由关节力矩和电机输出力矩分别辨识出关节端和电机端的摩擦力;最后,采用敲击法初步辨识出关节的刚度和阻尼后,在关节位置受限条件下,逐渐增加电机输出力矩,得到柔性关节刚度和关节力矩的非线性关系.多次实验的结果显示,辨识出的参数具有较高的重复性,验证了该方法的有效性.

关键词：柔性关节参数辨识谐波减速器

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一种新型快速更换装置及其捕获容差

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机器人 2014年第1期36卷 92-99页

作者：孙奎金明河崔平远刘宏任利学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 哈尔滨工业大学深空探测基础研究中心黑龙江哈尔滨150080

研制了一种应用于空间机器人末端的快速更换装置,实现对多种工具和有效载荷的快速更换.该装置可以同步完成对末端工具的捕获锁紧和电气接口推送,同时具有力矩输出接口,可以为末端工具或有效载荷提供动力输入.考虑了几何布局条件、力学... 详细信息

研制了一种应用于空间机器人末端的快速更换装置,实现对多种工具和有效载荷的快速更换.该装置可以同步完成对末端工具的捕获锁紧和电气接口推送,同时具有力矩输出接口,可以为末端工具或有效载荷提供动力输入.考虑了几何布局条件、力学条件和位姿容差条件,对其关键部件进行了优化设计.电气系统采用分层嵌入式控制系统,介绍了电机驱动板、控制板及传感器采集模块.通过虚拟仿真平台,对其容差能力进行了分析验证.最后利用4自由度机械臂平台进行了静态插入实验,得到了与理论分析和仿真相吻合的结果.

关键词：空间机器人快速更换装置位姿容差柔顺操作

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基于ADAMS的人体步态运动仿真

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机械工程与自动化 2015年第6期 56-58页

作者：杨楠戴士杰河北工业大学机械工程学院天津300130 哈尔滨工业大学机器人与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

通过对人体结构和运动的分析,使用SolidWorks建立人体的模型。将模型导入到ADAMS软件后,实现步态的运动学和动力学的仿真,得到人体大腿、小腿质心的运动轨迹曲线以及足底压力的变化曲线,为研究步态识别和仿人科学提供理论基础。

关键词：人体模型 ADAMS 步态仿真

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形变光纤传感器的特性及结构优化

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光电子．激光 2014年第6期25卷 1092-1097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150080

提出一种可直接检测结构形变的光强调制型光纤传感器,采用弯曲增敏技术提高光纤对弯曲变形的灵敏度。利用悬臂梁、简支梁和标准圆柱体对传感器的静态特性进行分析,得到传感器的静态输出曲线,并对传感器的灵敏度方向性进行了测试,结果表... 详细信息

提出一种可直接检测结构形变的光强调制型光纤传感器,采用弯曲增敏技术提高光纤对弯曲变形的灵敏度。利用悬臂梁、简支梁和标准圆柱体对传感器的静态特性进行分析,得到传感器的静态输出曲线,并对传感器的灵敏度方向性进行了测试,结果表明,本文传感器可以区分弯曲变形的方向,且变形曲率在-16.67~16.67m-1（对应的弯曲半径为60mm）范围内有较好的线性输出。对传感器进行Monte Carlo光线追迹分析,并结合正交试验法对传感器的光泄漏区结构参数进行了优化分析,结果表明,光泄漏区的深度和齿数对传感器的灵敏度有显著影响,为提高传感器的性能提供了依据。

关键词：形变光纤传感器传感特性光泄漏区优化正交仿真试验光线追迹

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