仿生机器人研究进展综述

随着机器人技术和仿生学的发展,仿生机器人的研究正受到学者们的普遍关注。在对仿生机器人进行分类的基础上,从地面仿生机器人、水下仿生机器人以及空中仿生机器人3个方面简要介绍了国内外典型仿生机器人的最新研究进展,并介绍其发展趋势。     

基于凸轮传动的仿生水母机器人设计

在目前已有的仿生水母机器人研究中,针对机器人在体积、应急能力、运动性能等方面的研究相对较少。为对上述方面展开进一步研究,设计一种仿生水母机器人。该仿生水母机器人使用凸轮作为动力传输的主要零件,依靠仿生触手挤压水流产生推力,提高了仿生水母机器人的运动性能。同时内部传动结构依靠单一凸轮进行传动,减小了仿生水母机器人的体积,使得机器人具备更多空间搭载附加单元。附加单元包括分离脱落结构与气囊等,可增强机器人面对复杂水下情况的应急能力。建立仿生水母机器人舒张与收缩的时间函数,输入相应设计参数后得到时间的理论计算值。最后制作仿生水母机器人样机测量其体积的大小,进行空载实验及水下实验,以验证所设计的仿生水母机器人体积更小且具备应急能力和更好的运动性能。     

微型机器人的发展和研究现状

微型机器人是微电子机械系统的一个重要分支,由于它能进人人类和宏观机器人所不及的狭小空间内作业,近几十年来受到了广泛的关注。本文首先给出了近年来国内外出现的几种微型机器人,在分析了其特点和性能的基础上,讨论了目前微型机器人研究中所遇到的几个关键问题,并且指出了这些领域未来一段时问内的主要研究和发展方向。     

微型泳动机器人研究

介绍了国内外微型泳动机器人的研究进展,对微型泳动机器人的工作机理和存在的问题进行了分析,论述了医用领域微型泳动机器人的研究难点和关键技术,并对微型泳动机器人的发展趋势及应用前景进行了探讨。     

仿海鬣蜥水陆两栖机器人系统设计

为了满足军事中对水陆两栖可视环境的探测需求,以海鬣蜥为仿生对象设计一款适合水陆两栖环境的仿生机器人。利用SolidWorks软件建立仿海鬣蜥水陆两栖机器人的三维模型,并设计其控制系统。进一步对机器人爬行步态和游动步态进行设计和分析,通过STM32控制器控制舵机、电机、摄像头等执行部件,实现了仿海鬣蜥机器人的陆地爬行和水中游动。通过样机实验验证了该仿生机器人运动灵活、系统运行稳定,具备良好的水陆两栖环境运动和探测能力。     

微型爬壁机器人研究的关键技术

首先论述了微型爬壁机器人的发展背景及与传统爬壁机器人的区别。然后对微型爬壁机器人研究的国内外现状及关键技术做了详细分析。     

六足仿生机器人步态研究和运动控制器设计

分析了六足仿生机器人典型行走步态和不同步态下的机器人落足点位置矢量表达式;运用AT89S52内部两个定时器,采用多舵机分时控制方法,设计的运动控制器可驱动机器人足部12个舵机的协调运动,实现了六足仿生机器人按步态规划运动,并通过测试,验证了设计方案的正确性和可靠性.     

基于嵌入式井下仿生可重构机器人控制器设计

随着网络技术的发展和遥控操作技术的广泛应用,机器人在危险环境下的工作成为了现实。以仿生可重构机器人为研究对象,基于ARM和Windows CE系统结合的控制器设计思想,对控制器软硬件进行了设计,并开发了应用程序。对机器人视频监控、远程控制等功能进行了测试,结果表明:仿生可重构机器人控制器能够很好地实现视频监控,PC机与主控制器之间可以进行远程通信,达到了预期效果。     

足球机器人控制系统的设计与实现

文章介绍了一种基于专用运动控制芯片的微型足球机器人的小车子系统.足球机器人小车是机器人足球比赛的执行机构,介绍了一种基于LM629的足球机器人控制系统实现方案,描述了系统组成各个模块的硬件实现,并给出了相应的软件设计方案.     

仿生六足机器人的结构设计及运动分析

在分析多足昆虫结构特点和运动功能特点的基础上,完成了仿生六足机器人的结构设计和样机制作。基于ADAMS与MATLAB联合编程,设计仿生六足机器人CPG(中枢模式发生器)控制模型。基于ADAMS对六足机器人进行直行步态运动仿真分析,得出六足机器人的直线运动步态控制数据。通过对样机实验,结果表明仿生六足机器人的运动稳定,满足设计要求。     

模块化方法在HIT／DLR机器人技术中的应用

模块化设计方法在技术上和经济上都具有很多优点，因此模块化设计方法在HIT／DLR实验室的机器人技术中得到了广泛的应用，并取得了很好的效果。文章通过对HIT／DLR实验室用模块化设计方法所研制的三个不同项目实例进行分析，给出了模块化设计方法的几种应用形式，最后得出了模块化设计方法的共同特点：减少工作量、缩短研制周期、减少开发费用以及改善系统维护性。     

水下机器人技术在焊接中的应用现状与前景

就水下机器人技术的发展。结合目前水下焊接面临的技术问题，介绍了水下机器人技术应用于水下焊接的现状和前景；介绍了目前的焊缝跟踪技术、电弧图像处理技术以及遥控焊接技术。     

医用机器人研究、应用与发展

对医用机器人系统的研究近况进行了总结，主要从数据的获取和图像处理技术、机器人制造技术和计算机辅助外科技术等方面进行了回顾。指出了存在的问题，并提出了今后发展的方向。     

立式储罐底板在线检测技术国内外动态

声发射、超声导波和机器人技术是当前国际上仅有的三种立式储罐底板在线检测技术。通过介绍三种技术的原理、特点与应用情况,并相互对比,以了解罐底在线检测技术的现状,为罐底在线检测技术的选用提供借鉴。     

Intuitive dual arm robot programming for assembly operations

This study has to do with a method for the intuitive programming of dual arm robots. A task oriented programming procedure is described for this reason, including the proposed dual arm robotics library and the human language. The robotics library aspires after human like capabilities and implements bi-manual operations. This intuitive programming framework is based on a service oriented architecture and is developed in ROS. The user can easily interact with a dual arm robot platform through depth sensors, noise canceling microphones and GUIs. The methods have been implemented in a dual arm robot platform for an assembly case from the automotive industry.     

Paint robotics—improving automotive painting performance

Robotic painting has achieved increased popularity in recent years, due to the flexibility and enhanced performance with such systems.There is a clear trend among major automobile makers to change from hard to flexible automation, and, in that respect, paint robotics is becoming increasingly more important for future paint shop design.New programming tools offer operators and paint engineers better possibility to program and maintain robot systems.With the introduction of the laser, a powerful tool is now available for real-time, in-line control of film build and the related paint process.With the additional advances in robotic-based quality inspection systems, such as a robot-mounted quality inspection camera systems, automotive manufacturers now have the possibility to document and store literally all paint quality data for a multitude of purposes related to process control.Combining these technologies offers a glimpse of a future where true closed-loop process control and quality monitoring can be used to diminish significantly the variation in paint application systems, improve flexibility, quality, and reduce operational costs, while at the same time reduce the complexity of robotic painting systems.     

机器人化柔性三坐标测量机的设计与研究

针对三坐标测量机无法实现大型零件测量和现场测量的问题,开展机器人化柔性测量机的研究工作,分析了其基本工作原理与坐标计算算法,从硬件和软件方面进行了柔性三坐标测量机的设计,并运用MATLAB仿真对理论算法进行了验证.     

基于虚拟现实的主-从遥操作系统研究

为研究力觉临场感系统遥操作机器人系统不可避免地存在的通讯时延问题,开发一套基于虚拟现实机器人临场感系统。介绍该系统的体系结构、几何实体建模、人机接口技术等,并对采用图形仿真技术来解决遥操作过程中的时延问题进行探讨,通过实验验证采用图形机器人来干预现实机器人运动的可行性。     

基于激光SLAM的移动机器人导航算法研究

定位技术是机器人技术中导航控制和路径规划的关键问题,传统定位方式采用全球定位系统(GPS),难以完成精准的定位导航功能,不依赖于GPS的定位导航方法是目前机器人领域的研究热点。提出一种基于激光雷达采集的点云信息帧间匹配方法,根据改进式激光点云数据的位姿估计算法,结合非线性优化进行了校正和优化,完成移动机器人对未知环境的精确定位。通过ROS机器人操作系统搭建实验平台,对改进算法进行验证,证明改进后帧间匹配算法的建图和定位效果对应的鲁棒性与定位精度效果更佳,可满足工程要求。     

Robots are not just tools

ABSTRACT

The EPSRC principles of robotics make a number of commitments about the ontological status of robots such as that robots are “just tools” or can give only “an impression or real intelligence”. This commentary proposes that this assumes, all too easily, that we know the boundary conditions of future robotics development, and argues that progress towards a more useful set of principles could begin by thinking carefully about the ontological status of robots. Whilst most robots are currently little more than tools, we are entering an era where there will be new kinds of entities that combine some of the properties of tools with psychological capacities that we had previously thought were reserved for complex biological organisms such as humans. The ontological status of robots might be best described as liminal – neither living nor simply mechanical. There is also evidence that people will treat robots as more than just tools regardless of the extent to which their machine nature is transparent. Ethical principles need to be developed that recognise these ontological and psychological issues around the nature of robots and how they are perceived.