微型机械加工技术、应用途径和发展方向的研究

介绍了微型机械的基本概念和特点,综述了微型机械的加工技术和应用途径,讨论了微型机械的发展方向和趋势。     

慢走丝线切割加工工件表面质量的改善与提高

深入分析了影响电火花线切割加工工件表面质量的各种相关因素 ,提出了改善并提高线切割加工工件精度和表面质量的措施和方法。     

履带式机器人承重减震装置的优化设计

为了提高履带式机器人在崎岖地面行驶时的平稳性和机动性,设计了一种承重减震装置,该装置对小幅高频震动和大幅低频震动都有明显的缓冲吸收效果。通过在Adams软件中的运动学和动力学仿真,以装置上的弹簧最小弹力值为优化目标,对该装置进行了优化设计,提升了该装置的使用性能;为了提高相关设计工作的效率,以AutoCAD2010为依托平台,利用ObjectARX2010对该装置所在子系统进行了二次开发,采用模块化、参数化、智能化思想,开发出人机交互友好、参数化驱动图形的相关图形生成库,既提高了设计效率,又便于将不同参数下的承重减震装置图形进行比较,有助于设计者把握设计质量。     

汽车摩擦片厚度测量装置驱动电路的研究

本文通过对摩擦片厚度在线测量装置系统构成的全面分析，对其驱动电路子系统进行了理论探索和技术研究，完成了相应的电路设计、误差分析及器件选择等工作，并进行了具体的实验验证，证明该驱动电路具有良好的性能，可圆满实现摩擦片厚度在线检测和实时分析的工作任务。     

新型仿生六足机器人导航系统的建模与仿真

针对新型仿生六足机器人工作任务和作业环境的要求,设计了一种基于INS-GPS器件的专用组合式导航系统。该导航系统采用集中开环式组合方式,以INS和GPS器件输出的导航数据差作为滤波器的输入值,运用经典卡尔曼滤波理论对该导航系统进行了实时修正,并根据仿生六足机器人运动特性和测量任务的要求,建立了该导航系统的位置、速度组合测量方程,并运用MATLAB软件进行了仿真,仿真结果表明:采用该组合式导航系统可大大提高仿生六足机器人的导航精度,为仿生六足机器人实现智能化、实时化控制奠定了基础。     

基于虚拟样机技术的四足机器人静态稳定步态规划

针对现有技术文献中广泛使用的多种静态稳定步态中速度稳定性与稳定裕度不可兼得的通病,在随动质心的静态步态基础上,利用参数化坐标变换矩阵方法规划出一种四足机器人前进过程中质心以曲线轨迹移动的静态步态方法,使该步态方法以连续性速度运动的过程中保证一定稳定裕度;通过D-H法求得四足机器人的逆运动学坐标变换矩阵,分别在三维空间中对四足机器人的四组足端轨迹方程进行规划,并带入MATLAB软件后以逆运动学方程计算出关节夹角驱动方程,利用步态规划图求出机器人四条腿各自对应的夹角驱动方程以及机体质心轨迹方程;最后在MSC.ADAMS软件中建立四足机器人虚拟样机并对规划的步态进行虚拟仿真,仿真结果验证了该步态对提升四足机器人对于速度连续性以及稳定裕度的提升。     

仿人机器人的机械结构设计与控制系统构建

文章研发了一款适用于机器人教育教学的多功能、多用途、普适性的19自由度的小型仿人机器人,主要完成了该机器人的机械结构设计与控制系统构建工作[1]。所设计的机器人机械结构可靠性高、工艺性好、结构紧凑、样式新颖;所构建的机器人控制系统鲁棒性高、稳定性好、控制准确、反应迅速,圆满地实现了预期的设计任务。通过对优缺点的综合对比,得出组合式构型方案在功能性、实用性和稳定性等方面具有明显优势,有望通过后续软件系统的开发提高其运动效能,真正在青少年机器人教育中发挥重要作用[2]。     

六足机器人不规则地形下的运动规划算法研究

以六足类昆虫典型代表——蚂蚁爬越障碍柱和障碍柱堆的两种运动过程及其特点为分析对象,总结了蚂蚁在应对不规则地形时的运动策略,建立了更为合理的六足机器人的运动学数学模型;并仿照蚂蚁在应对不规则地形时的运动策略,提出在进行仿生六足机器人运动规划时,可将地形划分为浅度不平地形和深度不平地形两种情况,进而针对两种地形情况提出了六足机器人在不规则地形条件下的运动规划算法。最后通过样机试验验证所提算法的有效性。     

足式机器人在非结构地形中的姿态求解算法

为了改进传统足式机器人姿态求解算法的不足,提出了一种新型的适用于非结构地形的姿态求解方法.该算法将动力学分析得到机体运动加速度信息与惯性测量单元（IMU）的信息相融合,通过卡尔曼滤波器计算机器人机体的姿态信息.所提的算法也适用于机器人机体存在冲击力的情况。为了验证算法的有效性,对两款典型的足式机器人在非结构地形中的运动进行了仿真,结果表明提出的算法能够准确的求解出机器人的姿态信息,具有良好的有效性和通用性。     

一种小型陆空两栖机器人的选型分析与结构设计

为了适应灾害救援、资源勘探、野外侦查等复杂作业、复杂场景、复杂地形产生的特殊需求,文章研究了一种小型陆空两栖机器人的总体构型及其结构设计。首先根据该机器人要能实现陆地低角度侦查和空中高角度侦查的使用需求,确定该机器人要兼具地面运动能力和空中运动能力,其功能是地面机器人和飞行机器人的有机结合,据此分别探讨了一体式和组合式两种设计方案,进行了机构的构型分析[1]。在一体式构型方案中,对两自由度结构腿和三自由度结构腿分别进行了阐述与分析。最后综合对比了一体式构型方案和组合式构型方案,通过对优缺点的综合对比,得出组合式构型方案在功能性、实用性和稳定性等方面具有明显优势,为该机器人物理样机的研制提供了可靠、可信的依据[2]。