杆件平面系统弹塑性接触冲击特性研究进展

金属多体表面之间的弹塑性接触冲击现象是一个重要的力学问题,对机械系统的设计与分析至关重要。据此,以杆件平面系统为典型对象,主要从接触冲击类型、弹塑性接触冲击数学模型、试验方法及研究难点与挑战四个方面,较为详细地归纳总结了国内外学者对弹塑性接触冲击特性分析的研究进展及取得的阶段性成果;指出数学模型的建立与求解仍然是未来关于多体表面之间接触冲击过程产生复杂局部力学行为研究的重点,且巧妙的试验测试方法及先进的图像分析与处理技术仍是重要的突破方向。     

远程控制超声扫描的远端操纵系统

针对远程超声扫描,研制了一种远端操纵系统,并实现了超声探头的人机协作控制。探头控制中利用远端操纵系统网传信号实时复现远端操作员的扫描动作,并在此基础上利用阻抗控制方式自动控制探头对皮肤的压力。实验结果表明:近端超声探头的位置误差和姿态误差分别保持在±2.0 mm和±1.5°以内,能较好地复现操作员的扫描动作;探头压力跟踪误差稳定在±0.5 N的范围内,不但能将操作员的扫描手感真实地施加到皮肤上来提升其临场感,而且为进一步提高超声图像的质量,增强超声扫描的安全性提供了参考。     

基于ADRC的液压支护机器人自适应控制

为促进深层围岩液压支架自动化控制的研究,提出了一种基于ADRC的自适应控制系统。首先,通过液压支架支护系统的拉格朗日动力学分析,建立了液压支架动力学模型。针对该模型的动力耦合和时变特性设计了ADRC控制器,并对跟踪微分器、扩张观测器和非线性误差反馈3部分进行了离散化、分离式的参数整定。最终以MATLAB/Simulink为平台,对液压支架模型和控制系统进行了联合仿真实现,并设计了ADRC与PID控制的对比实验。仿真实验结果表明,该ADRC控制器与PID控制器相比具有更好的控制效果和运动品质。     

基于RobCAD软件的焊接机器人离线编程

针对焊接机器人的离线编程展开,重点介绍了利用RobCAD辅助机器人离线编程的方法.运用了SolidWorks的三维建模技术建立机器人模型并模拟了焊接机器人的工作环境,同时结合RobCAD的虚拟仿真技术实现了焊接机器人的离线编程和仿真,最终得到离线程序.基于RobCAD的编程作为整体离线编程方法的一部分,通过验证,其输出结果能够满足后续编程步骤的需求.     

机器人柔性臂的控制策略研究

综述了国内外机器人柔性臂控制策略研究的最新成果，并对未来的研究作了展望。     

基于行为的电缆隧道综合检测机器人控制系统研究

针对电缆隧道的检测研制了一套电缆隧道综合检测机器人系统,该系统能够在隧道内,通过遥操作或者自主的方式自由行走,能够爬越一定高度障碍物,同时能够检测隧道内的工况,包括图像信息、气体信息等,并通过无线通信传输到地面供操作人员查看.同时还提出了基于行为的全自主行走控制策略与方法,包括机器人避障行为,逃离行为,以及机器人自主越障行为等,实验证明该机器人系统能够很好地完成任务.     

太阳能电池自动封装系统的研究

为了保证太阳能电池在恶劣的太空环境下能可靠运行，在太阳能电池布贴前，必须进行抗辐照玻璃盖片的封装操作，以达到保护太阳能电池的目的。抗辐照特性是空间太阳能电池区别于地面应用的太阳能电池的重要特征之一。抗辐照玻璃盖片的封装操作是空间太阳能电池方阵制造过程的重要环节。本文通过机器人技术与滴胶技术的结合，设计出一套太阳能电池自动封装系统，实现太阳能电池片的高精度定量喷涂和抗辐照玻璃盖片的非真空环境下的精确封装。文章详细介绍了设计要求、设计思想、系统组成、工作原理和实现过程，并分析了系统的技术特点。     

基于干扰观测器的惯性平台摩擦补偿方法

为研究摩擦对惯性平台跟踪性能的影响,根据摩擦力的Stribeck曲线建立了平台伺服系统中的摩擦力矩仿真模型,并提出用干扰观测器的方法来补偿其干扰.在介绍了干扰观测器的设计方法的基础上,建立了带有摩擦干扰的平台跟踪系统的控制模型.仿真结果表明,干扰观测器对摩擦干扰力矩有很好的补偿作用,使惯性平台的跟踪精度和抗干扰能力得到了提高.     

基于计算机图形学的机器人臂部构型分析及工作空间仿真研究

从图形学的角度对机器人臂部结构进行分析，提出了臂部结构的72种排列组合形式，并以工作空间为目标逐一进行分析，得出有21种构型可实现空间任意位姿要求。利用CAD方法对21构型的工作空间进行三维图形仿真，把工作空间分为球体、球面形、圆柱体形、圆柱筒形、圆柱面形、圆环筒形、长方体形和马蹄形，经比较得出工程应用中可供选择的15种构型，从而修正并发展了Milenkovie^[1]和Kesheng^[2]的12种构型的理论。     

具有输入饱和特性的中型足球机器人运动控制研究

研究了具有输入饱和特性的全自主中型足球机器人的运动控制问题,建立了足球机器人的运动学模型,基于Lyapunov稳定性条件研究了足球机器人对足球跟踪的自主控制算法,实现了足球机器人在赛场上的高精度运动控制,实验进一步证明了算法的鲁棒性。