检索结果-内蒙古大学图书馆

机器人 2011年第1期33卷 53-58页

作者：谢琦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

根据机器人辅助腹腔微创手术任务的特点,采用高性能工业计算机为平台,构建以PCI总线方式通讯、功能可扩展的硬件结构,设计手术机器人主从控制系统.针对传统的基于运动学反变换法的主从控制存在超越函数和存在多解而影响主从响应速度的问... 详细信息

根据机器人辅助腹腔微创手术任务的特点,采用高性能工业计算机为平台,构建以PCI总线方式通讯、功能可扩展的硬件结构,设计手术机器人主从控制系统.针对传统的基于运动学反变换法的主从控制存在超越函数和存在多解而影响主从响应速度的问题,基于等效微分变换法,提出适合手术机器人的实时主从控制算法.设计了适合手术机器人实时主从控制的实时快速轨迹规划方法,解决经典轨迹规划方法需要预知运动轨迹、离线计算的问题.通过设计数字滤波器,对主手信号进行二次滤波,消除了手术医生手部抖动对手术机器人精度的影响.

关键词：微创外科手术机器人主从控制轨迹规划抖动消除

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基于月球车轮地作用地面力学积分模型的月壤力学参数辨识方法

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航空学报 2011年第6期32卷 1112-1123页

作者：丁亮高海波邓宗全熊历冰郭军龙吕焱哈尔滨工业大学机器人技术及系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

月壤力学特性参数的研究可以使人们了解更多的星球地质学信息,也是进行月球探测车等设备开发以及未来从事人类月球活动的工程基础。利用月球车轮地作用测试平台和模拟月壤对6种不同尺寸和轮刺的车轮进行试验,利用传统压板试验和剪切试... 详细信息

月壤力学特性参数的研究可以使人们了解更多的星球地质学信息,也是进行月球探测车等设备开发以及未来从事人类月球活动的工程基础。利用月球车轮地作用测试平台和模拟月壤对6种不同尺寸和轮刺的车轮进行试验,利用传统压板试验和剪切试验测量土壤力学参数。针对月球车轮地作用地面力学积分模型进行耦合度和参数敏感度分析,进而将8个力学参数分为3组,即接触角系数、承压特性参数和剪切特性参数。提出一种循环迭代的参数辨识方法,利用相关度最大的挂钩牵引力、沉陷量和前进阻力矩分别对3组参数依次进行辨识。采用试验数据进行验证,结果表明,此方法可以高精度地辨识土壤的3个剪切参数,组合沉陷模量可以设定为一典型值,接触角系数和沉陷指数系数与车轮相关,反映了车轮的轮刺效应和尺寸效应。该方法避免了简化模型带来的参数辨识误差,实现了对于月壤参数的全面辨识,既可以估计月壤特性,还可以提高轮地作用力学模型的预测精度。

关键词：月球车轮地作用地面力学参数辨识月壤滑转率月球着陆

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基于边界约束RRT的未知环境探索方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第S2期39卷 366-369页

作者：吕伟新赵立军王珂李志鹏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

针对移动机器人未知环境探索有效性问题,对传统快速扩展随机树(RRT)算法进行改进,降低了探索盲目性.提出一种未知环境探索的路径规划方法,该方法借助环境局部知识,对目标进行包围式搜索,同时制定了环境动态因素分割策略,完成环境的全过... 详细信息

针对移动机器人未知环境探索有效性问题,对传统快速扩展随机树(RRT)算法进行改进,降低了探索盲目性.提出一种未知环境探索的路径规划方法,该方法借助环境局部知识,对目标进行包围式搜索,同时制定了环境动态因素分割策略,完成环境的全过程探索.仿真验证表明:该方法提高了环境探索的有效性和主动性.

关键词：机器人路径规划导航传统快速扩展随机树(RRT) 环境探索

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融合视觉的柔性虚拟夹具辅助遥操作研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第12期39卷 68-71页

作者：蒋再男刘宇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

提出了一种融合视觉的柔性虚拟夹具方法,用于辅助未知环境中的机器人遥操作.通过引入柔性系数实现机器人倾向于理想运动方向程度的调节,保证已知环境中遥操作的安全性和操作性能.利用基于颜色识别的视觉方法对环境中的障碍物大小和位置... 详细信息

提出了一种融合视觉的柔性虚拟夹具方法,用于辅助未知环境中的机器人遥操作.通过引入柔性系数实现机器人倾向于理想运动方向程度的调节,保证已知环境中遥操作的安全性和操作性能.利用基于颜色识别的视觉方法对环境中的障碍物大小和位置进行识别,从而实现对柔性虚拟夹具的柔性系数自动选择,扩展该方法应用于未知环境中的遥操作,保证未知环境遥操作的安全性和操作性能.在未知环境中进行了曲线跟踪避障实验,验证了该方法的有效性.

关键词：遥操作颜色识别虚拟夹具人机交互未知环境

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未知环境下的移动机器人SLAM方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第7期39卷 9-13页

作者：朱磊樊继壮赵杰吴晓光哈尔滨工业大学机器人技术及系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

基于改进粒子滤波器,提出了一种应用于未知环境下的移动机器人的同步定位与地图创建方法.针对传统粒子滤波器经过多次迭代后粒子退化从而需要大量粒子才能提高定位精度的问题,设计了一种基于人工鱼群算法的粒子滤波算法,该方法主要利用... 详细信息

基于改进粒子滤波器,提出了一种应用于未知环境下的移动机器人的同步定位与地图创建方法.针对传统粒子滤波器经过多次迭代后粒子退化从而需要大量粒子才能提高定位精度的问题,设计了一种基于人工鱼群算法的粒子滤波算法,该方法主要利用人工鱼群算法对预估粒子进行二次更新,从而调整了粒子的分布使其更加接近真实位姿,提高机器人的SLAM性能.经过Matlab仿真实验,证明了该方法能够准确快速地对机器人定位,并且构建的地图精度也很高.

关键词：移动机器人粒子滤波器同步定位与地图创建粒子退化人工鱼群算法

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多自由度仿生假手嵌入式控制系统及其抓取策略

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机器人 2011年第1期33卷 22-27页

作者：李楠赵京东姜力刘宏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黑龙江哈尔滨150086

为一种能够实现5指独立动作以及具备人机交互能力的多自由度仿生假手设计了手部嵌入式控制系统.该系统由传感器系统和运动控制系统构成,集成于假手机体内部,通过通信总线与上层控制器交换信息.传感器系统包括3种类型,共12个传感器,可为... 详细信息

为一种能够实现5指独立动作以及具备人机交互能力的多自由度仿生假手设计了手部嵌入式控制系统.该系统由传感器系统和运动控制系统构成,集成于假手机体内部,通过通信总线与上层控制器交换信息.传感器系统包括3种类型,共12个传感器,可为假手自主抓取以及人机交互中的感觉反馈提供数据,运动控制系统用于控制、驱动各手指动作.此外,本文以基于位置的阻抗控制为底层,以动作预构形为上层设计了分层控制策略.实验表明,该嵌入式控制系统和分层控制策略使假手实现了自主抓取功能,提高了抓取的柔顺性、稳定性和适应性.

关键词：嵌入式控制系统仿生假手预构形阻抗控制自主抓取

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基于虚拟环境的多操作者多机器人协作遥操作系统

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机器人 2011年第2期33卷 169-173页

作者：马良闫继宏赵杰陈志峰哈尔滨工业大学机器人技术及系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

建立了基于虚拟环境的多操作者多机器人协作遥操作系统,采用3层C/S结构的控制系统软件构架.根据实验系统平台工作场景对分布式虚拟环境进行建模,以实现多操作者对多机器人的分布式控制.结合多操作者多机器人遥操作系统的结构特点,采用... 详细信息

建立了基于虚拟环境的多操作者多机器人协作遥操作系统,采用3层C/S结构的控制系统软件构架.根据实验系统平台工作场景对分布式虚拟环境进行建模,以实现多操作者对多机器人的分布式控制.结合多操作者多机器人遥操作系统的结构特点,采用本地滞后原理对分布式虚拟环境的一致性控制进行了研究,解决了遥操作系统一致性控制中时钟同步、滞后时间、状态修复等问题.最后在提出的系统平台上进行了不同协作类型的多机器人协调控制实验,操作者与虚拟环境进行交互,在力反馈及实时多视频图像反馈辅助下,实时地观察作业环境并控制机器人运动,安全、高效地完成了作业任务,验证了该系统的合理性和有效性.

关键词：虚拟环境遥操作一致性控制

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导管机器人系统的主从介入

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机器人 2011年第5期33卷 579-584,591页

作者：付宜利高安柱刘浩李凯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150001

传统的血管微创介入手术过程中医生在手术现场,其不可避免地遭受大量的X射线照射;并且导管的操作难度较大,对医生插管技术要求过高.针对此问题,研制了一种新型的集成有双电磁传感器的可定位导管机器人,并采用D-H法对其进行了运动学分析... 详细信息

传统的血管微创介入手术过程中医生在手术现场,其不可避免地遭受大量的X射线照射;并且导管的操作难度较大,对医生插管技术要求过高.针对此问题,研制了一种新型的集成有双电磁传感器的可定位导管机器人,并采用D-H法对其进行了运动学分析,同时设计了一套介入装置来代替医生进行导管操作,并通过对主从控制方法的研究实现了该系统的主从介入.在介入过程中,医生通过主手控制介入装置动作来实现导管的推/拉、旋转和弯曲操作,并可在引导图像的辅助下完成插管手术操作.实验表明,开发的可控导管具有较好的操作性能,介入装置实现了3种基本的介入操作,提高了导管的定位精度,同时主从介入方式也保证了医生在手术过程的安全性.

关键词：血管微创手术导管机器人系统可控导管介入装置主从控制

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一种由人类步行启发的半被动双足步行机器人

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中南大学学报（自然科学版） 2011年第4期42卷 1028-1034页

作者：倪修华陈维山刘军考石胜君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

针对半被动双足步行机器人所采用的控制方法大多较为复杂,并且缺乏控制参数对机器人性能影响的定量分析,从人类步行的生物力学研究得到启发,提出一种半被动双足步行机器人的控制方法,并定量分析该控制方法各参数对机器人性能的影响。在... 详细信息

针对半被动双足步行机器人所采用的控制方法大多较为复杂,并且缺乏控制参数对机器人性能影响的定量分析,从人类步行的生物力学研究得到启发,提出一种半被动双足步行机器人的控制方法,并定量分析该控制方法各参数对机器人性能的影响。在机器人摆动腿与地发生碰撞后开始于髋关节处施加方波力矩,作为动力输入。采用步态敏感范数衡量机器人的稳定性,采用无量纲步行能耗衡量机器人的步行效率。以稳定性、效率和步行速度作为机器人性能评价指标,通过仿真得到力矩、力矩作用时间和斜坡角度3个参数对机器人性能的影响。由于力矩在1个步行周期中没有做负功,该机器人具有与人类步行相似的高能量效率。该机器人能够实现沿上坡、下坡和平地步行。

关键词：半被动步行机器人稳定性效率速度

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一种空间大容差末端执行器设计方案与仿真分析

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机器人 2011年第6期33卷 691-699页

作者：丰飞刘伊威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

根据大型空间机械臂及其在轨服务操作任务的特点,提出了大型空间机械臂末端执行器大容差和软捕获的基本性能要求,同时给出了实现上述基本性能的方法.在此基础上,提出了一种具有大容差性能的机械臂末端执行器设计方案.为了准确获得该类... 详细信息

根据大型空间机械臂及其在轨服务操作任务的特点,提出了大型空间机械臂末端执行器大容差和软捕获的基本性能要求,同时给出了实现上述基本性能的方法.在此基础上,提出了一种具有大容差性能的机械臂末端执行器设计方案.为了准确获得该类末端执行器的性能指标,完成了该类末端执行器的详细设计,也为后期的动力学仿真分析提供准确的3维模型.最终,通过理论和动力学仿真分析,验证了该末端执行器具有较大的容差范围,并达到了空间大型机械臂对末端执行器容差性能的要求.

关键词：对接机构末端执行器大容差软捕获

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