临场感遥操作机器人系统克服时延影响的研究发展策略􀀂

时延问题是临场感遥操作机器人系统中亟需解决的首要问题.为了了解临场感遥操作机器人系统克服时延影响的研究发展策略及其最近的研究进展;指出基于虚拟现实技术的临场感遥操作机器人系统是今后临场感机器人技术研究和发展的主潮流;认为致力于设计并研究对几何建模误差和动力学建模误差均具有鲁棒性的临场感遥操作机器人系统,才是有效地解决系统通信时延问题,并使其系统稳定,又具有良好可操作性的切实可行的办法.     

智能家居系统语音遥控器的设计与实现

针对传统智能家居系统系统安装和维护成本高,系统可扩展性和移动性能差的问题,提出利用ZigBee无线技术和家庭服务机器人的机动性、自律能力来实现智能家居系统。为实现室内近距离对家庭服务机器人和家电设备的控制,为其设计基于ZigBee无线通信技术的语音遥控器。该遥控器通过ZigBee和语音识别技术的应用,不仅可以用于控制家庭机器人的前进、后退等,还可以用于控制具有ZigBee无线通信模块的家电设备,具有一定的通用性。     

基于ZigBee的闭环通讯足球机器人设计

足球机器人需要有稳定的控制、可靠的通讯.经过对FIRA小型组机器人比赛系统的研究和分析,参考国内外先进的设计,提出了一种新的具有闭环通讯的足球机器人系统.通过选用基于ZigBee的无线通讯技术、基于ARM的嵌入式系统技术,设计实现了新的足球机器人主板系统,不仅能加强足球机器人无线通信系统的可靠性、可测试性,而且为改进小车控制性能提供了更加强有力的支持.     

浅析技术系统演化理论在机器人技术发展方面的应用

技术系统具有内在的演化规律,对技术系统演化规律的研究有助于理解技术系统的本质,从而促进产品创新设计。本文介绍了TRIZ的技术系统演化理论分支,探讨了其应用于机器人技术发展方向的预测问题。演化规律的应用有助于得到符合产品进化方向的机器人技术,提高机器人产品的设计质量。     

虚拟现实技术下分拣机器人嵌入式遥控系统设计

为了解决当前遥控系统控制分拣机器人执行既定任务时存在目标轨迹跟踪效果不佳、跟踪误差较大,任务执行成功率较低、失误率较高以及系统响应延迟时间较长等缺点,提出并设计了基于虚拟现实技术的分拣机器人嵌入式遥控系统,研究通过分析虚拟现实系统组成结构基础上,将虚拟现实技术与分拣机器人技术有机结合,依据模块化、标准化、开放性和可用性原则,利用虚拟现实技术设计了具有临场感的操作指令输入输子系统和分拣机器人具有真实感的虚拟场景仿真子系统的嵌入式遥控系统;并给出了嵌入式遥控系统的基本功能单元和具体操作流程;依据该流程采用QNX Neutrino系统作为分拣机器人本体控制器,同时采用工业现场总线EtherCAT作为系统网络通信支撑,设计了嵌入式遥控系统软件控制程序,完成了基于虚拟现实技术的分拣机器人嵌入式遥控系统设计。模拟实验结果验证了设计系统的有效性,获得了较好的目标跟踪效果,减小了跟踪误差,提高了分拣机器人任务执行成功率,同时提高了系统效率。     

仿真环境下的机器人足球决策系统

机器人足球系统是一类典型的多移动机器人合作的对抗系统．具有实时性要求高、环境高度动态、存在不可预测状态等特点．机器人足球系统是人工智能和智能控制领域的探究热点之一。主要研究在仿真环境下基于三层控制决策模型的机器人足球决策系统．为单个或多个足球机器人分配任务和执行任务。使机器人决策系统具有较好的应激性和协调性,实现有效攻防．探讨多智能机器人实时合作与对抗问题、以求验证和发展人工智能的有关理论和技术。     

计算机辅助骨科手术机器人技术发展及应用综述

肌肉骨骼系统在人体运动中起着至关重要的作用,这个系统的疾病通常会导致严重的长期残疾,是影响人类健康和活动能力的关键因素。计算机辅助骨科手术机器人系统已成为临床骨科中最重要和最具挑战性的系统之一,因为它们能够使用现代临床导航系统和机器人系统精确治疗肌肉骨骼疾病,具有有效降低辐射、减少医生体力等优势,成为解决传统骨科疾病的最佳选择之一。通过对机器人在骨科手术中的应用分析,重点介绍了骨科机器人的机构设计、导航技术、机器人控制、交互技术以及骨-机器人连接技术。在导航技术中,利用CT扫描设备获取图像和光学跟踪装置进行导航已成为主流。在机器人控制和交互技术中,既有遥操作,也有自动控制。借助文献梳理,进一步讨论了目前计算机辅助骨科手术机器人系统存在的问题及其未来发展。     

SIA—GRC通用机器人控制系统

SIA-GRC通用机器人控制系统是沈阳自动化研究所开发的新一代工业机器人控制器.该系统是在SIA—SRC点焊机器人控制器和SIA-ARC弧焊机器人控制器的基础上,采用国际最新技术,开发出的具有当代先进水平的通用机器人控制系统.     

SIA-GRC通用机器人控制系统机器人技术国家工程研究中心中科院沈阳自动化研究所

一、引言 SIA-GRC通用机器人控制系统是沈阳自动化研究所开发的新一代工业机器人控制器.该系统是在SIA-SRC点焊机器人控制器和SIA-ARC弧焊机器人控制器的基础上,采用国际最新技术,开发出的具有当代先进水平的通用机器人控制系统.     

具有情感的类人表情机器人研究综述

具有情感的类人表情机器人是机器人研究领域中的热点问题之一。对这方面的研究现状进行了综述。首先,梳理了国内外具有情感的类人表情机器人的研究之路,概括性地总结了具有代表性的表情机器人涉及的相关理论与技术,并对比分析了其系统构成、机械结构、传感系统、控制系统和特性;其次,详细阐述了该领域所涉及的理论与技术,包括面部编码系统理论、人工心理与人工情感理论、传感技术、图像处理技术以及语音识别与表达技术,继而针对该领域研究中存在的问题讨论了进一步的研究方向;最后,对该领域未来的发展进行了展望。     

Component-based robot system design for grasping tasks

The paper presents a robot system design with highly reusable components for a component-based robot system for manipulation tasks. The robot system is designed based on the analysis of manipulation tasks using a unified modeling language use case diagram. For a service robot with locomotion and manipulation mechanisms, reusability of robot system components is improved by adopting the proposed design. Our structure consists of scenario, task, robot information management server, data analyzer, sensor hardware controller, skill, and motion hardware controller on a component-based robot system. Based on the proposed robot system, we implemented a component-based robot system and subsequently realized a grasping motion by a service robot.     

一个装配机器人离线编程系统的设计与实现

机器人离线编程系统是机器人应用开发的有效工具。本文给出一个智能装配机器人离线编程系统ＡＲＰＳ。该系统提供了一个良好的机器人程序开发和调试环境。用户可采用交互方式建立机器人及环境模型，用操作手级的机器人语言ＡＲＬ描述机器人作业，通过图形仿真调控机器人程序，目标程序与数据通过串行口下装到机器人控制器。     

可跳跃式移动机器人机构设计及实现

构建了一个具有跳跃能力的移动式机器人．机器人在较平坦地形下采用轮式移动方式前行；遇到障碍物或沟渠时，可以进行跳跃，从而扩大运动范围．介绍了机器人机械系统的总体结构，给出了机器人的本体结构及起跳姿态，并分析了机器人的运动过程．然后，详细分析了机器人的跳跃机构、跳跃参数调节机构、倾覆翻转机构等关键机构的工作原理，给出了机构设计方案．最后，根据总体设计要求选定了机器人的一些关键参数．     

Development of a separable search-and-rescue robot composed of a mobile robot and a snake robot

Abstract

In this study, we propose a new robot system consisting of a mobile robot and a snake robot. The system works not only as a mobile manipulator but also as a multi-agent system by using the snake robot's ability to separate from the mobile robot. Initially, the snake robot is mounted on the mobile robot in the carrying mode. When an operator uses the snake robot as a manipulator, the robot changes to the manipulator mode. The operator can detach the snake robot from the mobile robot and command the snake robot to conduct lateral rolling motions. In this paper, we present the details of our robot and its performance in the World Robot Summit.     

Motion planning for mobile robots using a laser range finder

We have designed a mobile robot with a distribution structure for intelligent life space. The mobile robot was constructed using an aluminum frame. The mobile robot has the shape of a cylinder, and its diameter, height, and weight are 40 cm, 80 cm, and 40 kg, respectively. There are six systems in the mobile robot, including structure, an obstacle avoidance and driving system, a software development system, a detection module system, a remote supervision system, and others. In the obstacle avoidance and driving system, we use an NI motion control card to drive two DC servomotors in the mobile robot, and detect obstacles using a laser range finder and a laser positioning system. Finally, we control the mobile robot using an NI motion control card and a MAXON driver according to the programmed trajectory. The mobile robot can avoid obstacles using the laser range finder, and follow the programmed trajectory. We developed the user interface with four functions for the mobile robot. In the security system, we designed module-based security devices to detect dangerous events and transmit the detection results to the mobile robot using a wireless RF interface. The mobile robot can move to the event position using the laser positioning system.     

一种基于智能手机蓝牙技术的机器人控制系统

在小型家用机器人控制领域,如何通过智能设备进行机器人控制是该领域的热点问题之一。文中提出了一种基于智能手机蓝牙技术的机器人控制系统。文章首先介绍了采用的蓝牙通讯协议,然后阐述了基于蓝牙技术和智能手机的机器人控制系统的架构,最后详细介绍了该系统的具体实现。该系统很好地满足了对小型家用机器人运动控制的要求。     

A singularity-free motion control algorithm for robot manipulators—a hybrid system approach

This paper presents the design and implementation of a singularity-free tracking algorithm for robot manipulators using a hybrid system approach. A hybrid robot motion controller is designed to ensure feasible robot motion in the neighborhood of kinematic singularities. The hybrid control system has a two-layered hierarchical structure, a discrete layer and a continuous layer. The robot workspace is partitioned into subspaces based on the singular configurations of the robot. Switching between continuous controllers is involved when the robot travels across the subspaces. With the hybrid controller, the robot can work at the vicinity of singular configurations, but also can go through and stay at the singular configurations. The stability of the hybrid system is investigated using multiple Lyapunov function theory. Experimental results have demonstrated the advantages of the hybrid robot motion control method.     

面向对象的机器人仿真与监控系统

通过对机器人的几何建模和运动学建模进行了研究,论述了使用VC6．0语言作为开发平台,以OpenGL三维显示技术完成三维可视化,以VRML作为外部机器人模型表示,实现运行时可交互的机器人三维实时图形仿真系统的开发技术与方法。系统通过网络与机器人控制器进行通信,实时接收机器人控制器发来的状态数据,将它们动态地以三维模拟方式显示,用户能够动态地监视机器人的运动状态,在必要时对机器人的动作进行控制,为其它机器人的研究提供通用的仿真与模拟平台。     

The study of path error for an omnidirectional home care mobile robot

The first objective of this research was to develop an omnidirectional home care mobile robot. A PC-based controller controls the mobile robot platform. This service mobile robot is equipped with an “indoor positioning system” and an obstacle avoidance system. The indoor positioning system is used for rapid and precise positioning and guidance of the mobile robot. The obstacle avoidance system can detect static and dynamic obstacles. In order to understand the stability of a three-wheeled omnidirectional mobile robot, we carried out some experiments to measure the rectangular and circular path errors of the proposed mobile robot in this research. From the experimental results, we found that the path error was smaller with the guidance of the localization system. The mobile robot can also return to its starting point. The localization system can successfully maintain the robot’s heading angle along a circular path.     

基于ROS的协作机器人控制系统

为了实现协作机器人的控制,对协作机器人进行了控制系统研究,在保证系统鲁棒性和实时性的前提下,提出了在PC机上,构建基于Ubuntu系统下结合ROS,利用CAN通讯的方式,搭建协作机器人的控制系统.最后通过仿真实验和实体机器人控制实验,验证协作机器人控制系统应用效果.实验结果表明,该协作机器人控制系统具备控制协作机器人进行路径规划的基本工作能力,能够很好的建立上下位机的通讯,进行协作机器人控制.同时本控制系统具有模块化、可移植性高、框架清晰、低延时等特点.