检索结果-内蒙古大学图书馆

机器人 2012年第2期34卷 190-196页

作者：张庭姜力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

为了使仿生假手完成各种精细作业,提出一种抓握力控制策略.在自由空间和约束空间中分别使用基于位置的阻抗控制和力跟踪阻抗控制.在过渡过程中使用模糊观测器切换控制模式.两种控制模式采用同一个基于位置的阻抗控制器,在约束空间向阻... 详细信息

为了使仿生假手完成各种精细作业,提出一种抓握力控制策略.在自由空间和约束空间中分别使用基于位置的阻抗控制和力跟踪阻抗控制.在过渡过程中使用模糊观测器切换控制模式.两种控制模式采用同一个基于位置的阻抗控制器,在约束空间向阻抗控制器中引入参考力,以满足约束空间的抓握力控制要求.这种方法可以使关节在自由空间和约束空间中分别实现良好的轨迹跟踪和力矩跟踪,在过渡过程中实现控制模式的可靠切换和系统的稳定过渡.提出一种自适应滑模摩擦力补偿方法,利用终端滑模思想设计了滑模函数,使得系统跟踪误差在有限时间内收敛,避免了传统线性滑模面状态跟踪误差无法在有限时间内收敛至0的问题.根据指数形式摩擦力的特点,利用终端滑模控制思想获得包含摩擦力参数估计的滑模控制律,并基于李亚普诺夫稳定性定理推导了估计参数的在线自适应律.对该抓握力控制策略在HIT假手上进行了抓取实验,实验结果证明了控制策略的有效性.

关键词：仿生假手抓取力控制阻抗控制滑模控制

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T2加权人脑MR体数据的脑提取

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光学精密工程 2011年第7期19卷 1635-1642页

作者：张广才付宜利王树国高文朋贾晓岚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

为了实现人脑T2加权MR图像的脑组织和非脑组织的分割,提出了一种基于三维形变曲面模型和数学形态学算法的MR T2图像脑提取方法。该方法分为两级提取:第一级提取依据脑解剖学知识,影像学知识及T2加权MR脑图像的组织在灰度直方图中的分布... 详细信息

为了实现人脑T2加权MR图像的脑组织和非脑组织的分割,提出了一种基于三维形变曲面模型和数学形态学算法的MR T2图像脑提取方法。该方法分为两级提取:第一级提取依据脑解剖学知识,影像学知识及T2加权MR脑图像的组织在灰度直方图中的分布规律,应用三维形变曲面模型和区域生长实现脑的初级提取;第二级提取则根据图像的局部信息,应用六邻域结构元素对脑初级提取结果进行数学形态学处理,使脑提取结果更精确。实验结果表明,使用该方法对人脑T2加权MR数据进行脑提取的准确率能达到94%以上。算法性能评估证明本算法能够比较好地实现T2加权MR图像的脑提取。

关键词：图像分割人脑磁共振图像三维形变曲面模型区域生长数学形态学

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基于超熵和模糊集理论的带钢表面缺陷分割

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光学精密工程 2011年第7期19卷 1651-1658页

作者：杨永敏樊继壮赵杰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

由于冷轧带钢表面缺陷图像中存在过渡区,在图像分割过程中既要利用灰度信息也要利用空间结构信息才能取得好的分割效果。因此,本文研究了信息熵中的超熵以及模糊集理论,根据超熵可以用来测度图像的空间结构,模糊集可以描述出图像灰度过... 详细信息

由于冷轧带钢表面缺陷图像中存在过渡区,在图像分割过程中既要利用灰度信息也要利用空间结构信息才能取得好的分割效果。因此,本文研究了信息熵中的超熵以及模糊集理论,根据超熵可以用来测度图像的空间结构,模糊集可以描述出图像灰度过渡区的特性,提出了一种基于超熵和模糊集理论的图像分割算法。结合超熵和模糊集理论构建出模糊超熵,通过计算图像的最大模糊超熵所对应的最优隶属度函数参数组合确定了分割阈值,并利用该阈值完成图像分割。将该算法与Ostu以及一维最大模糊熵分割算法相比较,结果显示,本文算法能够准确地从背景中提取缺陷,有效地抑制了过分割现象。利用提出的误分割率和有效信息率对分割后的图像进行定量评价,结果表明,用本文算法分割后的图像有效信息率在3种方法中最高,均在82.7%以上,同时误分割率均低于2.1%。

关键词：缺陷图像模糊理论超熵图像分割

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软体仿蛙游动机器人关节式气动致动器研制

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机器人 2018年第5期40卷 578-586页

作者：樊继壮于庆国袁博文赵杰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

为实现仿蛙游动机器人的微小型化,增强其环境适应能力,结合软体材料的优势特点和青蛙划动推进的游动方式,提出了一种关节式气动软体致动器,该致动器在满足软体仿蛙机器人游动过程中的运动性能和力学性能的同时,使得其肢体结构更加紧凑... 详细信息

为实现仿蛙游动机器人的微小型化,增强其环境适应能力,结合软体材料的优势特点和青蛙划动推进的游动方式,提出了一种关节式气动软体致动器,该致动器在满足软体仿蛙机器人游动过程中的运动性能和力学性能的同时,使得其肢体结构更加紧凑、轻量.利用Yeoh本构模型和虚功原理,结合关节式气动软体致动器的几何参数,建立了致动器的形变分析模型.进而,在致动器总体尺寸受约束的情况下,以一定弯曲角度下致动器输出恢复力矩最大为目标,确定了致动器的具体结构参数.融合3D打印、模塑成型等加工工艺方法,加工制备了关节式气动软体致动器,并通过对比分析,确定了采用纤维线限制致动器径向凸起效应时纤维线的绕线形式和绕线密度.最后经过实验测试分析,该致动器质量约7.5g,可实现由180°弯曲状态至伸直状态的形态变化,并且在弯曲角度一定时通过调整充入气压的大小可以匹配一定范围内不同大小的负载力矩,从而验证了针对软体仿蛙游动机器人设计的关节式气动软体致动器的可行性.

关键词：仿蛙机器人软体致动器软体机器人

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基于模糊强化学习的微创外科手术机械臂人机交互方法

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机器人 2017年第3期39卷 363-370页

作者：杜志江王伟闫志远董为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150080

为实现微创外科手术机器人的手术姿态调整,提出一种基于模糊强化学习的变导纳人机力交互模型.通过在线学习的方式将人的操作特性考虑到人机力交互过程之中,并能够自适应地调整导纳控制模型以响应操作者的控制意图.通过自行研制的微创外... 详细信息

为实现微创外科手术机器人的手术姿态调整,提出一种基于模糊强化学习的变导纳人机力交互模型.通过在线学习的方式将人的操作特性考虑到人机力交互过程之中,并能够自适应地调整导纳控制模型以响应操作者的控制意图.通过自行研制的微创外科手术机器人样机进行相关的实验验证,实验结果表明基于模糊Sarsa(λ)学习的变导纳控制模型可实现柔顺自然的机械臂摆位操作,能够满足力交互过程中各阶段的阻尼变化需求,具有较高的可控性和稳定性.

关键词：微创外科手术机器人人机力交互强化学习自适应导纳控制

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四足仿生机器人单腿系统

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机器人 2014年第1期36卷 21-28页

作者：李满天蒋振宇郭伟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

为实现四足仿生机器人动步态行走,设计一款基于液压驱动方式的机器人仿生单腿系统.首先,在四足哺乳动物肌肉-骨骼结构分析的基础上,确定了机器人单腿的自由度配置;其次,通过机器人在平坦路面上的行走运动仿真,获得关节输出特性;随后,在... 详细信息

为实现四足仿生机器人动步态行走,设计一款基于液压驱动方式的机器人仿生单腿系统.首先,在四足哺乳动物肌肉-骨骼结构分析的基础上,确定了机器人单腿的自由度配置;其次,通过机器人在平坦路面上的行走运动仿真,获得关节输出特性;随后,在仿真研究的基础上,完成了关节驱动机构设计、液压驱动器选型、4自由度单腿设计以及控制系统设计;最后,搭建单腿子系统性能测试平台,并完成了单腿纵向弹跳实验.弹跳实验验证了机械结构和控制系统设计的正确性和相关控制算法的有效性.

关键词：四足机器人液压驱动仿生设计

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超声波钻谐振控制算法设计及试验验证

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哈尔滨工业大学学报 2024年第4期56卷 73-82页

作者：全齐全金亦康张秋葵唐德威邓宗全机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150001

为解决小天体表面引力小及温差变化大难以实现锚固的问题,提出以超声波钻作为锚固工具并采用模糊控制和恒流控制相结合的策略,实现了低钻压力和高低温环境条件下的超声波钻钻进锚固。压电驱动的超声波钻将高频电能转化为高频机械振动,... 详细信息

为解决小天体表面引力小及温差变化大难以实现锚固的问题,提出以超声波钻作为锚固工具并采用模糊控制和恒流控制相结合的策略,实现了低钻压力和高低温环境条件下的超声波钻钻进锚固。压电驱动的超声波钻将高频电能转化为高频机械振动,驱动钻具高频破碎岩石,具有极低钻压力的显著优势,尤其适用于弱引力小天体的钻进锚固作业。针对超声波钻的驱动,对超声波钻的谐振控制算法进行研究。首先,建立超声波钻换能器的等效电路模型,在等效模型基础上研究换能器的阻抗特性、负载特性、温度特性和滞后特性。其次,根据超声波钻的工作特性研究谐振频率识别算法、谐振频率跟踪算法和恒电流控制算法,针对谐振频率跟踪算法研究了基于递归最小二乘估计的频率跟踪算法和基于模糊控制的频率跟踪算法,并对实际控制效果进行对比分析。最后,进行常温常压和高低温环境下钻进试验,试验结果表明,在不同温度环境和不同的钻进对象条件下,所设计的谐振控制算法能够实现对超声波钻的稳定驱动。研究结果表明,所提出的模糊控制和恒流控制能够有效的在低钻压力以及不同温度下实现有效钻进。

关键词：小行星附着锚固超声波钻谐振控制递归最小二乘法模糊控制

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基于嵌入式视觉的移动式自重构微小型机器人

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光学精密工程 2009年第12期17卷 3001-3008页

作者：孙立宁钟鸣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150080

为了提高微小型移动机器人作业能力,提出了一种新型移动式自重构机器人。机器人包含若干可独立执行任务的移动子机器人,单元子机器人由若干模块化组件(中央处理模块、通信模块、驱动模块、弯举模块、超声模块、视觉模块等)构成,并可通... 详细信息

为了提高微小型移动机器人作业能力,提出了一种新型移动式自重构机器人。机器人包含若干可独立执行任务的移动子机器人,单元子机器人由若干模块化组件(中央处理模块、通信模块、驱动模块、弯举模块、超声模块、视觉模块等)构成,并可通过展开结构进行简单变形以增强自身机动性能与越障能力。多个子机器人可以在微型CMOS相机及其它传感器协作下自主对接为整体机器人,并可自重构为蛇形、环形等构形完成越障。在任务完成后,各子机器人可以彼此脱离,形成分布式机器人系统。为实现机器人微小型化,在模块化设计过程中大量采用了紧凑机械结构,设计了基于微型CMOS数字相机的嵌入式图像处理模块用于视觉自重构,以及基于ARM、FPGA的嵌入式中央控制器进行低能耗高效率的全局控制。单元机器人通过了完整的功能测试,在两个单元机器人中心线夹角为30°的情况下,完成对接耗时为15s,满足机器人自重构要求。

关键词：自重构机器人模块化机动性嵌入式视觉对接

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一种串联张紧式恒力矩机构设计及实验研究

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机器人 2016年第4期38卷 475-485页

作者：牛福亮高海波刘振丁亮李楠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150080

设计了一种串联张紧式恒力矩机构.恒力矩机构的作用是吸收电机在高频冲击下的响应滞后,被动保持吊索恒定张力.旁路张紧式恒力机构存在吊索在滑轮处压迫变形导致的摩擦问题.要避免这种摩擦带来的能量损耗,选择使用不含滑轮的串联张紧式... 详细信息

设计了一种串联张紧式恒力矩机构.恒力矩机构的作用是吸收电机在高频冲击下的响应滞后,被动保持吊索恒定张力.旁路张紧式恒力机构存在吊索在滑轮处压迫变形导致的摩擦问题.要避免这种摩擦带来的能量损耗,选择使用不含滑轮的串联张紧式恒力矩机构.从做功-储能观点,恒力矩机构是具有恒定的储能-转角比例的储能机构.基于此观点,提出压簧-凸轮-扭杆和压簧-扭杆两种恒力矩机构方案,分别对其进行原理分析和理论验证.综合比较后选择摩擦和转动惯量更小的压簧-扭杆式方案进行机构设计、仿真验证和实验验证.此机构形式简单,占用空间尺寸为1000 mm×350 mm×350 mm,实验证明,此机构等效刚度为1.47 N/mm,静态工作点调节范围为0~1000 N,正反向误差为±15 N.

关键词：恒力机构恒力矩机构低重力模拟重力补偿

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基于可视切线图的新型煤矿救援机器人路径规划

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吉林大学学报（工学版） 2011年第4期41卷 1107-1112页

作者：刘罡刘玉斌赵杰朱磊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

针对未知环境建模问题阐述了可视切线图的概念,提出了一种未知环境下基于可视切线图的新型煤矿救援机器人路径规划方法,并采用'方向偏差最小'启发式策略搜索全局目标指导下的局部最优路径。仿真分析证明本文路径规划方法是可行... 详细信息

针对未知环境建模问题阐述了可视切线图的概念,提出了一种未知环境下基于可视切线图的新型煤矿救援机器人路径规划方法,并采用'方向偏差最小'启发式策略搜索全局目标指导下的局部最优路径。仿真分析证明本文路径规划方法是可行的,并且具有较好的环境适应能力,可以满足新型煤矿救援机器人在未知环境下的运动要求。

关键词：自动控制技术路径规划可视切线图煤矿救援机器人履带机器人

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