人工协调场及其在动态不确定环境下机器人运动规划中的应用

针对动态不确定环境下移动机器人运动规划问题,提出了人工协调场的方法.建立了协调力,并设计了协调场能随机器人和环境的状态发生变化,以克服传统人工势场法在动态不确定环境下所存在的诸如局部极小、抖动等问题.和传统人工势场相比,协调场具有二维正交力矢量.基于协调因子的实时决策模型,方便并简化了机器人的行为设计,有效地克服了局部极小.重点分析了人工协调场的可控性、自适应性、安全性和可达性等性质及其设计,并实现了移动机器人在动态不确定环境下基于人工协调场的运动规划.理论分析和仿真实验结果证明了所提方法的有效性.

一种新的图像特征抽取方法研究

对最佳鉴别矢量的求解方法进行了研究，根据矩阵的分块理论和优化理论，在一定的条件下，从理论上得到类间散布矩阵和总体散布矩阵的一种简洁表示方法，提出了求解最佳鉴别矢量的一种新算法，该算法的优点是计算量明显减少。ORL人脸数据库的数值实验，验证了上述论断的正确性。实验结果表明，虽然识别率与分块维数之间存在非线性关系，但可以通过选择适当的分块维数来获得较高的识别率。类间散布矩阵和总体散布矩阵的一种简洁表示方法适合于一切使用Fisher鉴别准则的模式识别问题。

遥操作机器人系统时延控制方法综述

遥操作机器人系统的应用和研究是目前机器人学一个重要的研究领域.尤其是网络遥操作系统的产生,更进一步扩大了应用领域,并对控制系统的设计带来了新的挑战.该文主要从控制的角度,面向各种性质的时延(如确定的或未知的,时变的或固定的等)对遥操作系统所带来的稳定性和透明度等问题,针对近年来为解决这些问题所提出的新的控制方法和理论进行系统的综述和分析,指出现有各种方法的优缺点,并提出了今后控制方法的研究方向和应具有的特点.

轮式移动宜人机器人技术研究

轮式移动宜人机器人项目研究的主要目的是开发自主式仿人机器人样机 ,探索先进的机器人理论和技术。轮式移动宜人机器人由正交轮式移动平台、腰部、躯干及头部和双臂组成 ,共 2 1个自由度。整体结构包括 :电源系统、机械系统、控制系统和传感系统。电源系统采用车载电池供电。机械系统包括变刚度结构 ,提高了机器人与人交互作业的安全性。控制系统分为中央协调层和执行层结构。传感系统主要实现关节位置检测、姿态检测、力检测和视觉。文章讨论了此机器人的研究进展。

基于智能优化算法的设备布局设计

制造系统的设备布局与生产率和生产成本密切相关 ,布局设计是制造系统设计者面临的关键问题之一。文章针对布局问题的平方分派模型 ,构建了一种布局设计的混合智能优化算法———遗传退火算法 ,并分析了算法实现的方法。实例表明遗传退火算法的高效性。

并联柔索驱动操作臂静刚度的理论分析

文章对并联柔索驱动机器人(PWDRs)的静态刚度问题进行了理论分析。首先，基于微分变换原理，提出并证明了关于柔索矩阵微小变化变分形式的命题，在此基础上推导了操作臂完整刚度的解析公式，它包括与结构参数有关的刚度及与柔索张力有关的刚度两部分。然后，对这一理论结果进行了数值仿真。研究结果表明：操作臂刚度不仅依赖于机构几何尺寸、柔索与电机刚度及操作臂位置与姿态等结构参数，还与柔索的张力有关、因此，可以通过改变柔索张力来调节PWDRs操作臂的刚度．实现机构变刚度。

新模糊形态学联想记忆网络的初步研究

人工神经网络理论已经被成功地应用于各种不同的模式识别问题 .重点研究了联想记忆网络 ,提出了一种新的基于形态学和模糊运算的联想记忆网络 ,即模糊形态学联想记忆网络FMAM .它与经典联想记忆和模糊联想记忆FAM有显著不同 .文中分析了FMAM的记忆能力和抗腐蚀 /膨胀噪声的能力 .自联想FMAM具有无限存储能力 ,能保证完全回忆 ,并且回忆在一步内完成 ,可模糊性解释等 .仿真实验验证了自联想FMAM的良好性能

视觉伺服分类及其动态过程

对视觉伺服进行了综述性的介绍,系统地介绍了机器人视觉伺服控制的发展历史以及现状·从控制模型给出了视觉伺服控制系统的分类·针对两种最基本的分类方式基于位置的视觉伺服和基于图像的视觉伺服进行了重点介绍·对于视觉系统和图像特征的选取问题进行了讨论,此外还对视觉伺服系统的动态过程进行了分析,指出视觉系统的延时是目前伺服控制的研究所面临的最大问题·对未来视觉伺服研究的方向进行了总结·

蛇形机器人的翻滚运动及其越障研究

提出了一种新型蛇形机器人机构。该机构既可以实现平面运动又可以实现空间运动。建立了其空间运动学模型并实现了空间翻滚运动。实验结果表明 :翻滚运动不需依靠模块与地面之间动摩擦力方向差来实现驱动 ,而是通过模块与地面之间静摩擦力和互相垂直的两个运动平面内异相波的相互作用产生驱动力。翻滚的方向和姿态由两个波形曲线的相差和传播方向决定。利用翻滚运动 ,实现了少模块数蛇形机器人的越障运动

集成于AutoCAD的参数化机械标准件库设计

采用VisualLISP对AutoCAD进行了二次开发 ,编制了常用机械标准件的参数化设计程序 ,并将其挂接到AutoCAD 2 0 0 0环境中

仿人机器人柔性腰部机构研究

仿人机器人腰部的构成对仿人机器人的运动学、动力学性能起着重要的作用。本文着重分析了目前仿人机器人腰部机构存在的问题,提出了一种具有柔性特征的仿人机器人腰部设计方案,并分析了此腰部机构对机器人的运动稳定性、操作柔顺性的影响,本设计使仿人机器人具有良好的柔顺性,提高了机器人与人协作时的安全性、稳定性和抗干扰能力。

具有实时性保障的INTERNET机器人控制系统设计方法

本文提出了一种具有实时性、可靠性保障的INTERNET网络机器人控制系统的设计方法。基于该方法设计的网络实时控制系统能够满足机器人实时、高效、灵活的技术特点。该方法的核心为基于UDP传输协议的网络数据补偿算法,通过对网络传输过程中丢失的数据进行实时在线补偿预测,降低了网络数据的丢失对系统的影响。实验结果证明该方法的有效性、合理性。

用JAVA开发的机器人遥操作系统

基于WEB服务器的机器人控制把传统机器人控制技术和最近数十年兴起的INTERNET技术结合到了一起。由于现在INTERNET技术的普及,这种技术结合消除了传统机器人在普通大众前的神秘感,使机器人的应用层次达到了普通百姓的认识层次。文章着重介绍了如何用Java语言开发遥操作系统。在设计该技术时充分考虑了机器人控制的实用性以及所采用的各种INTERNET通讯技术以满足传统机器人的控制要求。

非完整自主车基于圆轨迹的道路避障

本文就四轮非完整自主车提出了一种基于圆轨迹的道路避障策略。先将道路上的障碍按照障碍距离自主车的远近划分层次,使一个层次的障碍能在自主车视场中全部出现。然后给出基于圆轨迹的避障算法,即自主车沿由自主车出发位姿和子目标点确定的圆弧轨迹走行。在此之前推导四轮非完整车的运动模型为提出避障策略的基础准备。尽量减小自主车在走行过程中运动状态的改变,基于圆轨迹避障策略能够很好地满足这一要求。最后引入代价函数,给出对于此方法的评价,体现了本方法的优越性。

柔索驱动三自由度球面并联机构运动学与静力学研究

柔索驱动并联机器人采用柔索代替连杆作为机器人的驱动元件 ,它结合了并联结构和柔索驱动的优点 .文章提出了一种新型带有约束机构的并联柔索驱动机器人 ,采用四根柔索驱动 .由于约束机构的引入 ,机器人可实现在空间的三维转动 .介绍柔索驱动并联机器人的机构构型 ,给出了位姿逆解 ,建立了静力平衡方程和运动学方程 ,讨论了柔索拉力的确定方法 .研究结果证明在加入了约束机构后 ,柔索机器人可以实现更多的运动形式 ,这就为更广泛的应用柔索驱动成为可能