三自由度机械臂的继电式控制

本文介绍了一个具有三个自由度机器人手臂的继电式控制器的设计方法。通过公式,表达了该机器人手臂的数学模型、继电式控制器和其电气拖动装置的特征。利用VAX11/750计算机进行继电式控制器开关时间的计算,以及手臂移动的模拟。而利用现有的M6800单板机作继电式控制器,对一台试验性机器人手臂进行了实际的控制试验。这台试验性机器人手臂同数学模型机是相似的。这个试验,证实了实际结果同模型机器人的计算结果是相当一致的。     

力矩受控机器人手臂非线性控制器的计算机辅助设计

本文扩展了一种用于力矩受控机器人手臂非线性控制器设计的设计方法。控制器由非线性前置补偿器构成,该补偿器使机器人手臂表现为一组线性二阶系统(每个自由度为一个线性系统)和一个线性反馈控制器。非线性控制器用希望的线性闭环传递函数确定参数,这就自动达到通常系统的稳定性。然后调整控制器的参数(诸如希望的闭环传递函数的带宽之类的参数)使之满足工程上的约束。譬如控制硬件约束(状态的非线性函数)、机器人性能和机器人稳定性(任凭机器人手臂之摩擦、质量等参数的变化,保持机器人性能和稳定性)。阐述了近来提出的以最佳化为基础的(Optim-isation-based)设计法的内容。通过一个例子的讨论和仿真结果,以说明此设计步骤。     

基于外骨骼机器人技术的人体手臂震颤抑制的理论和方法

介绍国内外利用康复医疗机器人技术和信号处理技术对人体手臂震颤进行抑制的主要研究成果,重点阐述基于"非药物"途径抑制人体手臂震颤的几个关键研究问题:1)震颤现象及其发生机制;2)常见震颤疾病的治疗现状;3)震颤信号的检测、分析、处理以及工程建模方法;4)基于康复机器人技术的手臂震颤抑制策略;5)震颤抑制效果的评估研究.并且重点介绍利用基于傅里叶变换的信号处理技术对震颤信号进行采集、处理与分析的研究现状,以及利用康复医疗机器人技术对震颤信号进行补偿与抑制的相关策略的研究现状分析,探讨"非药物"途径抑制人体手臂震颤的若干难点,为今后的研究工作奠定了基础.     

一种智慧协警机器人的概念设计

本文创新设计了一种协警机器人概念模型，主要组件包括：(1)四个麦克纳姆轮作为整体移动组件；(2)检测装置用于协助交警检测酒驾；(3)控制系统用于实现多功能联动；(4)电源装置为电机提供电能，进而控制机械手臂运动的机构；(5)交互装置由语音交互器和曲面触控屏组成，放置于机器人的前后侧。为保证机器人工作的可靠性与联动性，设计有基于5G即时通讯系统，城市机器位置布局可根据大数据分析和算法进行。该模型为现代化城市便捷交通治理提供了新思路。     

为机器人安装一条旋转坐标手臂

旋转坐标型手臂能提供了较大的灵活性，而且只需要很少的部件。本期中所讨论的手臂只有两个自由度。但是，你会发现，虽然只有两个自由度，该手臂也能做许多事情。它可作为静止的“拿起一放下(物体)”型的机器人单独使用，也可以装在移动的平台上。本期给出的构建手臂的讨论只针对左手臂，右手臂的构建只是左手臂的镜像。     

美国公司推出具有超高视觉功能的新型智慧机器人

美国硅谷一家机器人研发公司推出新的智慧机器人“PR2”，它不但有视觉功能，还会在房间内自动巡逻，行进时速约2km。不仅如此，“PR2”机器人还可以自行开门，找到电器插座为自己充电。     

MSTRbot:一种小型侦察机器人

设计了一种用于野外侦察和监控的小型两轮机器人——MSTRbot,MSTRbot本体上搭载一个可折叠、2个自由度的小型机械手臂,通过机械手臂的“抓”、“撑”动作来辅助机器人攀越障碍物.MSTRbot奉体为圆柱形,直径55mm,长240 mm,可翻越比自身尺寸大的障碍物.MSTRbot上搭载有微型音视频传感器,通过无线方式...     

基于遗传算法模式匹配的机器人实时视觉伺服

对于机器人手臂来讲 ,对工作环境的识别是完成一个智能任务的最重要的问题之一 .因为这种智能可以使它工作在一个变化的环境中 .本文提出了一种新的机器人手臂的控制策略 ,可以利用视觉信息来指导机器人的手臂在它的工作空间中捡起一个已知形状但任意位置和方向的物体 .在对物体的搜索过程中 ,利用基于视觉闭环的视觉伺服来完成对机器人手臂的运动控制 .本系统利用遗传算法 (Genetic Algorithm ,GA)和模式匹配技术完成对搜索空间的搜索并获得了良好的结果 .本文完成了对带有两连杆手臂的视觉伺服系统的仿真 ,仿真结果证明了算法的有效性     

基于遗传算法的P-F-PI控制器在机器人手臂定位控制中的应用

提出用遗传算法来优化控制参数的P F PI(比例 模糊 比例积分 )控制器 ,控制机器人手臂定位系统 .P F PI控制器是在大偏差时用比例控制 ,在中偏差时用F控制 ,接近稳态时用PI控制 ,而这三个控制器的切换参数以及F控制器中的修正系数用遗传算法来优化 .实验证明 ,该控制方法能满足机器人手臂定位控制动态和静态要求 .     

机器人手爪荟萃

日本研制了一种装有两只手臂的高级机器人,每只臂都有一个藏手的地方。每只手有4个带触觉传感器的手指(图1),手指的直径约15毫米。每只臂有14个自由度。手是装在一个有7个自由度的机械手臂上的。该机器人共装有40     

基于虚拟位姿迟钝搜索的仿人机器人手臂抓取控制系统的设计

为了使仿人机器人手臂抓取控制系统更加智能化,提高运行效率,设计并实现了一种基于虚拟位姿迟钝搜索的仿人机器人手臂抓取控制系统。系统采用PMAC运动控制器完成机器人运行数据的传递、处理以及对机器人手臂抓取工作台的控制,采用Accelus系列数字伺服驱动器,调控仿人机器人运动位置和速度,通过关节控制器对机器人抓取过程中手臂关节的位置、速度以及角度信息进行控制,通过以S3C2440为核心芯片的上位机,实现仿人机器人手臂控制的远程通信以及抓取任务的调度,完成仿人机器人手臂抓取的智能控制,软件设计过程中,对基于虚拟位姿迟钝搜索的仿人机器人手臂抓取控制算法进行了详细分析,并给出了机器人手臂抓取控制程序代码实例,通过仿真实例验证了本系统的可用性和实用性。     

基于视觉的动态手势识别及其在仿人机器人交互中的应用

手势识别是人和机器人交互中的重要组成部分，本文针对双目视觉系统SFBinoeye实 现了基于光流PCA(主分量分析)和DTW(动态时间规整)的命令手势识别，用以控制仿人机器人 SFHR的手臂运动．利用块相关算法计算光流，并通过主分量分析得到降维的连续投影系数， 与手掌区域的质心位置组合为混合特征向量．针对DTW定义了新的加权距离测度，并用它对 手势进行匹配识别．针对9个手势训练和识别，识别率达到92.4%，并成功地应用于机器人的 手臂控制中．     

连线

机械手臂登场近日BBC新闻报道,美国匹兹堡大学的几名科学家已经成功研制出一种可以完全由大脑控制的机械手臂,有肩膀、肘部和一个相当于手部的机械钳子。科学家把几块连接机械手臂的微型探测器植入了猴子的大脑中,猴子通过大脑直接控制机械手臂来完成抓取食物等一系列简单的动作。机械手臂几乎变成了猴子身体的一部分。这项技术中还有许多问题待解决,如:如何收集到更多的神经信号、计算出细微的动作变化、植入的芯片最多只有几个月寿命等。研究小组计划在四年内解决这些问题,之后将把实验范围扩大到人类身上。如果能够成功,一些残障人士将会从中受益。     

中国机器人产业发展将步入快车道

何为机器人？也许在大多数人的脑海中,对于机器人的认识还来源于我们曾经看过的欧美科幻大片,他们有着和人一样的肢体,有眼睛,有手臂,能说话,能思考。但其实在现实世界中,真正具有人体形状的机器人只是很少的一部分,绝大多数机器人没有思维能力,而95％的机器人是用于工业生产,甚至纯粹只是机械手、机械车等辅助工具。工业机器人的鼻祖是视觉在线型的第一代机器人,没有感觉和思维,它依照计算机程序控制运行,基本形状就像是人的手臂,如果拿的是焊枪就可以焊接,如果拿着喷枪,就可以进行喷漆。     

行业动态(新技术)

德国研制新型机器人手臂德国弗朗霍夫生产技术和自动化研究所、医学图像计算研究所的医疗和生物技术自动化项目组,近日宣布研制出能快速精准定位和引导活检取样针的机器人手臂。将来,医生有望通过这种机器人手臂的帮助完成肿瘤的取样及检测工作。通常情况下,当超声检查发现患者肝部有阴影时,医生会怀疑长有肿瘤,接着会用一根长探针从所怀疑的组织     

实用机器人制作讲座（二十三）为机器人制作一条极坐标手臂

极坐标型手臂用于单独工作的机器人的操作是较理想的。相当便宜而且容易制作。并且能适用于很多场合，尤其是机器人训练。在本文中所描述的设计，是一种安在固定底座上的具有三个自由度的极坐标手臂。如果需要，也可以把手臂安在一个可以移动的底座上。甚至可以给它安上轮子或给底座加上轨道。并且制作一个巨大的可以旋转的手臂，组成一个吓人的玩意。     

可重复使用的机器人抓取软件

为了让研究人员更容易掌握机器人的抓取技术,Energid公司正在开发一个图形用户界面(GUI)的工具和算法,该算法包括可重复使用的软件工具包,从而能够快速轻松地实现抓取。该方法是通用的,可应用于所有的机器人手臂、机械臂及移动平台,将视觉、位置控制、力控制、避障算法自然地整合到进程中,并且将有效的抓取参数存储于数据库内,用于以后实时应用。本文描述了Energid软件系统如何利用便捷的人机界面、驱动机器人手臂的新方法实现对抓取过程的实时仿真。     

又一种人形机器人问世

日本ＴＨＡＮＥＳ公司研制了一种带手臂的人形机器人Ｔｅｌｎｓａｃ Ⅳ,它的手臂能像人的手臂一样工作。该机器人不是自主型的,而是采用遥控结构,由人辅助进行工作。通过简化它的控制结构而提高了它的耐用性,而且其功能也提高到以前在实验阶段保持的实际的人形机器人的水平,可以对其进行实时稳定地控制,并能利用移动通信网络（如专用手机）进行控制。 以前开发的机器人臂只有７个自由度,而该机器人的手臂已达到１０个自由度,使其动作像人的动作一样维妙维肖。此外,对其操作必须进行改进,使机器人能够抓住纸杯,对此臂力的调整被认…     

一种具有爬坡能力的球形机器人运动分析

针对目前球形机器人爬坡能力不强的问题,设计了一种新型机构,在球形机器人的长轴方向上与本体固连两个可伸出和展开的手臂机构.遇陡坡时,手臂伸出后支撑在路面上,球形机器人将不再依靠重摆的驱动,而是通过电机直接驱动球壳.深入分析对比了手臂伸出前后的爬坡能力,并建立了爬坡时直线运动的动力学模型,对手臂伸出后的球形机器人进行了路径规划.最后通过仿真和试验验证了力学模型的准确性.     

“教学机器人”的教育教学价值——正在成长的综合教学平台

有专家提出:20世纪80年代是PC(个人计算机)时代;20世纪90年代是Internet(网络)时代;21世纪初将进入PR(个人机器人)时代。个人机器人将是21世纪的科技制高点之一。为了适应未来科技社会对人才培养的需要,在教育部门制订的普通高中课程标准中,将“简易机器人制作”作为选修课程。在中小学中,机器人作为课外活动已经轰轰烈烈开展起来,还有一些学校已经将机器人教学作为课程而搬进了课堂。智能机器人作为信息技术发展的前沿领域,是一门具有高度综合性、前瞻未来性、创新实践性的学科,蕴含着极其丰富的教育资源。它与《基础教育课程改革纲要(试…