机器人手指尖六维力/力矩传感器的研制

提出一种机器人手指尖六维力／力矩传感器，并对其弹性体结构进行详细论述；分析应变量与测量量的对应关系；采用现代设计手段对弹性体进行模态分析，并介绍了传感器放大处理电路，给出实验结果。     

MIS中"TOP-N"数据查询技术

详细介绍了利用PowerBuilder的Filter函数、游标以及Oracle中的伪列ROWNUM实现“TOP-N”数据查询。     

基于虚拟弹簧的欠驱动手指的动力学建模和控制

采用虚拟弹簧对2关节欠驱动手指进行了动力学建模。并使用该方法建立实际的3关节欠驱动手指的动力学模型,通过动态控制实验验证了动力学模型的正确性。该方法不仅避免了求解微分几何方程,并且直接派生出可解耦的动力学模型。可直接进行逆动力学分析、仿真和实时控制。同时,建立了基于动力学模型的速度观测器,用于轨迹跟踪,弥补了欠驱动手没有速度传感器的缺点,补偿了欠驱动环节造成的不确定因素。与PID或计算力矩法相比较,其轨迹跟踪误差更小,动态控制效果更好。     

基于FPGA的仿人假手控制系统设计

为了满足生机电一体化仿人假手的控制需求,提出了基于FPGA的仿人假手电气控制系统设计方案。采用模块化设计思想,由FPGA构成的主控芯片模块便于功能拓展与二次开发;由DSP构成的手指运动控制模块、肌电信号采集模块、电刺激模块、USG接口模块和电池管理模块均可独立工作,与主控芯片模块间通过通用接口连接。系统集成度高,可完全放置于假手内部。应用该控制系统在HIT V代手上进行多指抓取实验,实验结果证明其工作效果良好。     

基于关节力矩传感器的灵巧手指的阻抗控制

基于位置的阻抗控制以位置控制为基础,将它作为整个控制器的内环,附加的外环是阻抗力控制器,其控制效果的好坏取决于位置控制器的精确程度。将轨迹跟踪控制算法构建的位置控制器作为控制内环,同样阻抗参数下,增加了控制的稳定性和柔顺性,减小了超调和跟踪阶段的误差。并给出了基于H IT/DLR灵巧手手指基关节力矩传感器的阻抗控制的实验效果。     

基于关节力矩的柔性关节机器人的控制策略

由于关节柔性降低了系统的带宽并影响系统的鲁棒稳定性,因此,采用基于关节力矩负反馈的控制策略。通过减小电机端有效惯量的方法可以大大提高系统带宽并增强鲁棒稳定性;在机器人的控制上,采用一种基于全状态反馈的复合控制结构,证明了系统的稳定性,并在现有的机械臂上实现了位置和阻抗控制实验,验证了该控制策略的有效性和可行性。     

多自由度仿生假手嵌入式控制系统及其抓取策略

为一种能够实现5 指独立动作以及具备人机交互能力的多自由度仿生假手设计了手部嵌入式控制系 统．该系统由传感器系统和运动控制系统构成,集成于假手机体内部,通过通信总线与上层控制器交换信息．传感 器系统包括3 种类型,共12 个传感器,可为假手自主抓取以及人机交互中的感觉反馈提供数据,运动控制系统用于 控制、驱动各手指动作．此外,本文以基于位置的阻抗控制为底层,以动作预构形为上层设计了分层控制策略．实 验表明,该嵌入式控制系统和分层控制策略使假手实现了自主抓取功能,提高了抓取的柔顺性、稳定性和适应性．     

基于单片机的智能微型五维力/力矩传感器的研究

以研制的机器人多指灵巧手微型五维指尖力／力矩传感器为基础,基于单片机ＡＴ８９Ｃ５２设计了高性能的数据采集系统和数据处理系统,实现了与主计算机的ＲＳ４２２串行通讯,从而构成了一套完整的智能化的五维力／力矩测量系统。     

基于滑模位置控制的机器人灵巧手模糊自适应阻抗控制

提出一种基于滑模位置控制的模糊自适应阻抗控制策略。该控制方案通过模糊控制器实时地调整阻抗参数,不但可使系统稳定,而且具有良好的动态品质;同时内环的滑模位置控制器可增强系统的鲁棒性,最后以机器人灵巧手单关节为对象进行仿真研究,证明了该控制策略的有效性和可行性。     

PowerBuilder的精确套打技术研究

针对固定表格进行套打时数据难以实现精确定位的这一实际情况，提出了利用动态数据窗口技术实现的一种解决方案，并详细地介绍了具体实现步骤。