检索结果-内蒙古大学图书馆

机器人 2011年第5期33卷 539-545页

作者：杜志江肖永强董为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

为了提高机器人关节建模精度,提出了一种同时考虑摩擦、间隙和迟滞的综合建模方法.将关节分为高速轴和低速轴两部分,采用GMS(generalized Maxwell-slip)方法构建了减速器高速轴和低速轴的摩擦模型;采用Preisach模型来描述两部分迟滞模... 详细信息

为了提高机器人关节建模精度,提出了一种同时考虑摩擦、间隙和迟滞的综合建模方法.将关节分为高速轴和低速轴两部分,采用GMS(generalized Maxwell-slip)方法构建了减速器高速轴和低速轴的摩擦模型;采用Preisach模型来描述两部分迟滞模型中的线性特性,采用多项式方法来描述迟滞特性中的非线性刚度以满足实际减速器非线性的情况;采用输入输出轴速度差作为状态变量,提出了一种简单有效的间隙建模方法,最后构建了整个关节的综合模型.对所建立的关节模型在Matlab/Simulink中进行了建模及仿真.结果表明,该模型可以有效仿真出实际关节的各种非线性特性,从而能更加精确描述模型特性,提高了关节建模的精度.

关键词：关节建模摩擦间隙迟滞

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悬吊式微低重力环境模拟技术研究现状与展望

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航空学报 2021年第1期42卷 73-92页

作者：高海波牛福亮刘振于海涛李楠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

宇航空间中的微低重力环境使得所处其中的航天器和宇航员表现出与在地面重力环境下不同的受力状态和动态性能,因此需要在地面对这种微低重力环境进行模拟。综述了目前常用的几种微低重力模拟方法,其中悬吊法因为模拟时间长、模拟范围大... 详细信息

宇航空间中的微低重力环境使得所处其中的航天器和宇航员表现出与在地面重力环境下不同的受力状态和动态性能,因此需要在地面对这种微低重力环境进行模拟。综述了目前常用的几种微低重力模拟方法,其中悬吊法因为模拟时间长、模拟范围大、不引入附加惯量的优势被广泛采用。从微低重力模拟原理角度对现有的悬吊式微低重力模拟系统研究成果进行了分类和国内外研究现状的综述。根据微低重力模拟的需求归纳了悬吊式微低重力模拟系统的2条设计准则和3个关键技术,详细综述了这3个关键技术的研究现状。探讨了未来悬吊式微低重力模拟系统设计方面和3个关键技术方面的发展趋势。

关键词：悬吊装置微低重力模拟恒拉力系统恒力机构二维随动跟踪位置测量

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模拟月壤钻进力载建模及试验验证

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机械工程学报 2017年第7期53卷 85-93页

作者：唐钧跃全齐全姜生元侯绪研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

我国探月三期工程无人自主采样任务将利用钻取采样的方式获取深层月壤样品。由于不同月壤组分的机械特性存在显著差异,且采样点处沿深度方向月壤组分分布具有随机性,钻进过程中采样装置所受钻进负载极有可能发生剧烈波动,严重影响钻进... 详细信息

我国探月三期工程无人自主采样任务将利用钻取采样的方式获取深层月壤样品。由于不同月壤组分的机械特性存在显著差异,且采样点处沿深度方向月壤组分分布具有随机性,钻进过程中采样装置所受钻进负载极有可能发生剧烈波动,严重影响钻进稳定性。为保证采样任务的顺利实施,采样装置需要在有限的钻进功耗和钻压力条件下,及时调整合适的钻进工艺参数,控制钻进负载在合理范围内,降低采样风险。分析钻具作用下月壤的失效形式及运移状态,提出填充率概念用以定量描述螺旋钻杆的排屑状况,基于螺旋输送理论建立两种典型工况下的钻进力载模型。多维钻进工艺参数下的模拟月壤钻进试验表明:填充率指标能够准确描述螺旋钻杆的排屑状况;钻进力载模型能够有效预测钻进负载。

关键词：月面钻取采样钻进负载填充率钻进工艺参数

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压电驱动微点胶器的控制与实验

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光学精密工程 2016年第5期24卷 1042-1049页

作者：范增华荣伟彬王乐锋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黑龙江哈尔滨150080

针对微型器件封装对非接触式微胶量的需求,研制了压电驱动微点胶器,利用压电陶瓷管挤压毛细管产生的瞬时变形实现了微胶滴的分配。分析了毛细管内的流体行为及液滴形成条件;基于多物理场耦合的方法,建立了压电微喷的三设备(压电陶瓷、... 详细信息

针对微型器件封装对非接触式微胶量的需求,研制了压电驱动微点胶器,利用压电陶瓷管挤压毛细管产生的瞬时变形实现了微胶滴的分配。分析了毛细管内的流体行为及液滴形成条件;基于多物理场耦合的方法,建立了压电微喷的三设备(压电陶瓷、毛细管、胶体)耦合模型。然后,讨论了驱动电压、喷嘴直径、胶体黏度对控制胶滴形成的影响。在构建的实验平台上,开展了控制胶滴形成的实验研究。分析了多控制参数(喷嘴直径、胶体黏度、电压幅值、脉冲宽度)的复合作用,通过匹配相应的参数实现了pL级微胶滴的非接触式分配。实验结果显示:使用黏度为30mPa·s胶体,直径为10μm的喷嘴,在驱动电压幅值为50V,脉冲宽度为37μs等参数配置下,可获得最小胶滴的体积为8.31pL。实验结果验证了所提出方法和研制工具的有效性。

关键词：微点胶器多物理场压电驱动胶滴控制胶滴非接触分配

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管道机器人弯管运动转体原因分析

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西安交通大学学报 2011年第10期45卷 19-23,29页

作者：李庆凯唐德威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哈尔滨150001

为避免管道机器人弯管内运行时发生转体现象而影响管内任务的执行,对机器人转体的原因进行了深入研究.以建立的管道机器人弯管运行的位姿模型为基础,对机器人的受力状况进行了分析,建立了机器人过弯时的转体力矩模型.通过对转体力矩的分... 详细信息

为避免管道机器人弯管内运行时发生转体现象而影响管内任务的执行,对机器人转体的原因进行了深入研究.以建立的管道机器人弯管运行的位姿模型为基础,对机器人的受力状况进行了分析,建立了机器人过弯时的转体力矩模型.通过对转体力矩的分析,揭示了管道机器人弯管运行时发生转体的根本原因,并指出了管道机器人弯管运行的最佳姿态角.理论计算表明:当机器人以最佳姿态角运行时,机器人转体力矩几乎为0,不发生转体;当机器人以其他姿态角运行时,将出现一个不为0的转体力矩,该力矩使机器人向平衡姿态角方向转体,直至机器人姿态稳定为止.在实际应用时,使机器人在平衡姿态角运行为最佳.仿真结果与理论计算基本一致,该研究为人弯管内的姿态稳定运行提供了一定的理论依据.

关键词：管道机器人弯管运行位姿模型转体分析

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具有握力感觉反馈功能的五自由度假手系统设计

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高技术通讯 2011年第4期21卷 392-397页

作者：李楠姜力王新庆杨大鹏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哈尔滨150086

设计了一种具备握力感觉反馈功能和具有较高灵活度的新型5自由度假手。采用耦合机构设计了假手的5个手指，每根手指分别通过置于手掌内部的一枚直流电机进行独立驱动。嵌入式的控制系统采用基于双数字信号处理器（DSP）的分层结构，在... 详细信息

设计了一种具备握力感觉反馈功能和具有较高灵活度的新型5自由度假手。采用耦合机构设计了假手的5个手指，每根手指分别通过置于手掌内部的一枚直流电机进行独立驱动。嵌入式的控制系统采用基于双数字信号处理器（DSP）的分层结构，在不同控制层中实现肌电信号（EMG）处理，握力感觉反馈，运动控制以及传感器信息处理，提高了实时性和集成度。基于表面电刺激原理设计了电刺激器，并结合力矩传感器构成握力感觉反馈系统，实验表明，该感觉反馈系统能准确地向人体反馈假手握力。

关键词：感觉反馈控制系统电刺激耦合机构假手

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模块化可重构外肢体机器人

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仪器仪表学报 2021年第4期42卷 218-227页

作者：赵思恺李长乐张宗伟赵杰朱延河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

针对单人无法独立完成的操作任务,需要额外辅助的需求,提出并研制了一种模块化、可重构的外肢体机器人,该机器人由多个结构、功能相同的基本模块单元串联组成。为了实现模块化外肢体机器人的模块连接配置与变形重构能力,分析了基本模块... 详细信息

针对单人无法独立完成的操作任务,需要额外辅助的需求,提出并研制了一种模块化、可重构的外肢体机器人,该机器人由多个结构、功能相同的基本模块单元串联组成。为了实现模块化外肢体机器人的模块连接配置与变形重构能力,分析了基本模块单元的结构、功能需求,根据需求设计了基于舵机驱动的模块单元。每个模块单元由两个楔形子模块共轴相互转动构成,形成一个转动自由度。设计了基于磁铁吸附的机械连接机构,可以实现两个模块间的快速连接与分离;提出了双排金属触点间隔错位连接方法,保证两个模块单元间实现可靠的电气系统连接。划分了双模块串联条件下4种不同的连接方位,得出了外肢体机器人的构型配置种类与串联模块个数关系。面向具有任意模块个数、不同连接方位的外肢体机器人,建立了基于虚拟转轴的模块化外肢体机器人通用正向运动学模型。对基本模块的转动能力、承载能力、快速连接能力以及外肢体机器人在焊接过程中,辅助操作人员夹持导线、递送电话等能力进行了试验,验证了所提出的新型模块化外肢体机器人的辅助能力。

关键词：可穿戴机器人外肢体机器人模块化机器人可重构机器人人机协作

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小行星探测器电磁阻尼着陆缓冲遇阻特性

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航空学报 2023年第13期44卷 92-104页

作者：王廷章全齐全艾鑫唐德威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

着陆缓冲是小行星原位探测的基础。探测前小行星表面形貌未知,着陆缓冲时容易遇到阻碍并产生倾覆,因此需要研究小行星探测器着陆缓冲遇阻特性。建立机械与控制耦合的着陆缓冲动力学联合仿真模型,并采用神经网络对其碰撞接触参数进行标... 详细信息

着陆缓冲是小行星原位探测的基础。探测前小行星表面形貌未知,着陆缓冲时容易遇到阻碍并产生倾覆,因此需要研究小行星探测器着陆缓冲遇阻特性。建立机械与控制耦合的着陆缓冲动力学联合仿真模型,并采用神经网络对其碰撞接触参数进行标定。基于建立的仿真模型,理论研究了切向着陆速度、法向着陆速度、探测器偏航角、着陆倾角对着陆缓冲遇阻过程的影响规律,探究了不同偏航角对着陆过程各着陆缓冲阶段的影响,分析了着陆遇阻倾覆的主要影响因素及其影响规律。在微重力环境模拟小行星着陆缓冲实验平台上开展了着陆缓冲遇阻实验,研究了初始着陆参数及着陆介质对着陆缓冲过程的影响规律并验证了仿真模型。仿真获得的着陆缓冲时间与实验结果的误差小于15%,表明建立的仿真模型是准确的。

关键词：小行星探测电磁阻尼着陆缓冲遇阻特性动力学仿真

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多机器人视觉同时定位与建图技术研究综述

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机械工程学报 2022年第11期58卷 11-36页

作者：阴贺生裴硕徐磊黄博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

同时定位与建图(Simultaneous localization and mapping,SLAM)技术是复杂、动态且GPS失效环境下多机器人系统(Multi-robot system,MRS)协同工作的基础和关键技术,对于提高机器人的自主化、智能化等具有重要意义。视觉传感器凭借其高分... 详细信息

同时定位与建图(Simultaneous localization and mapping,SLAM)技术是复杂、动态且GPS失效环境下多机器人系统(Multi-robot system,MRS)协同工作的基础和关键技术,对于提高机器人的自主化、智能化等具有重要意义。视觉传感器凭借其高分辨率、信息丰富、成本低廉等优点在SLAM中得到了广泛应用。首先简要回顾视觉SLAM理论基础,概括了多机器人视觉SLAM(Multi-robot visual SLAM,MR-VSLAM)的本质及优势,并基于该研究领域的应用需求总结归纳了当前MR-VSLAM技术存在的重点科学问题:如何进行视觉SLAM的全局关联,如何分配机器人资源执行SLAM驱动的协作建图策略,以及如何实现鲁棒的主动SLAM。其次,针对每个核心问题,对现有的解决方法进行了分类,提供了现有方法的全面综述,并讨论了其优缺点,分析了当前MR-VSLAM关键技术存在的问题。最后,基于上述分析总结展望了MR-VSLAM技术的热点问题及发展趋势。

关键词：多机器人系统视觉SLAM 全局关联协作建图主动SLAM

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一种高匹配性的多层代价地图生成算法

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控制与决策 2020年第12期35卷 2883-2888页

作者：张福海王宇薛铁刚袁儒鹏付宜利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

阐述目前代价地图中存在的相关问题,并针对代价地图存在匹配性差和实时性低等问题提出一种新的室内地图生成算法.首先,针对雷达对动态障碍物的处理方式,研究新的动态障碍物实时更新的方法,实现对障碍物的准确定位,改善代价地图与室内环... 详细信息

阐述目前代价地图中存在的相关问题,并针对代价地图存在匹配性差和实时性低等问题提出一种新的室内地图生成算法.首先,针对雷达对动态障碍物的处理方式,研究新的动态障碍物实时更新的方法,实现对障碍物的准确定位,改善代价地图与室内环境的匹配性;其次,通过预处理静态障碍物,实现对障碍物的分类以及分别处理,可大幅降低代价地图更新过程中的计算量,变相地提高代价地图的计算速度;再次,通过等距膨胀法构建完整的多层代价地图;最后,在实验室的自主机器人平台上进行实验,实验结果表明,所提出算法与经典代价地图算法相比在匹配性方面有明显提升,而在地图的更新速度方面平均提升77.6%.

关键词：机器人雷达代价地图路径规划机器人操作系统(ROS)

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