冗余度机器人经典问题仿真系统的研制

叙述了冗余度机器人的经典问题,包括运动灵活性、避障、保守性及容错操作,介绍了VisualC 与OpenGL的联合编程方法,开发了一个基于冗余度机器人的仿真系统,将以上各问题的算法集成到系统中,实现实时仿真.最后,通过避障、运动保守性、容错仿真实例展示了该系统.     

空间机器人避障路径规划的C空间简化方法

针对空间机器人强力学耦合以及空间机械臂避障路径规划算法计算量大的特点,对空间机器人进行了力学分析,利用三维问题二维化策略,简化C空间法。研究和探讨了基于动力学分析的空间机器人避障路径规划问题,并进行了仿真验证。     

创意之星机器人运动规划的研究与实现

随着人类探索自然界步伐的不断加速,对在复杂环境下具有自主移动能力的机器人的需求日趋急切.本研究即是基于创意之星平台介绍设计和开发的六足爬虫机器人,在Northstar图形化的编程环境下,给予六足爬虫机器人灵魂,让机器人运动起来,并能通过红外传感器进行简单的路径规划和避障.采用该平台进行机器人教学研究,能够进一步激发学生的学习兴趣、引导学生积极探索和培养创新性思维,同时它也可作为学生参加各类机器人竞赛的载体.     

仿生避障系统

英国和瑞士的研究人员已经开发出一种能躲避碰撞的机器人.他们希望,该机器人模拟蝗虫大脑的神经网络程序将有助于研制汽车避障系统.     

基于多传感器多目标实时跟踪视觉系统在全自主机器人上的应用

视觉系统是全自主机器人的重要组成部分,而如何精确高效地处理视觉信息是视觉系统的关键问题.介绍了一种基于彩色图像的目标识别与定位及避障方法,对全自主机器人感知环节进行了研究.通过分析摄像头采集的图像,并借助碰撞传感器、红外传感器等方法确定目标.所提出的算法已在国内及国际比赛中应用,收到很好的效果.     

非确定环境下移动机器人多传感器系统及信息处理

PBJ- 01是一类移动机器人, 它的6个轮子和2个摆臂能够帮助机器人适应多种地形. 机器人上装有一个复杂的传感器系统, 包括超声波传感器、触觉传感器、视觉传感器等. PBJ-01采用基于行为的控制体系机构, 其关键部分是基于模糊神经网络的障碍识别系统. 仿真证明该系统能够从传感器的感知数据而识别出障碍类型, 从而帮助机器人在越障行为和避障行为之间进行抉择.     

机器人避障路径的规划模型

在存在障碍物的平面场景中,规划机器人由出发点到达目标点的最短路径和最短时间路径,可大大提高机器人的工作效率.机器人通过障碍物区域的部分边界,在线圆相切的情形下,建立机器人避障的最短路径和最短时间路径的规划模型,并采用Mathematcia7.0数学软件可得到机器人避障问题的最优解.     

基于Scratch的USB模块化可拆卸教育机器人设计与开发

为响应国家对提高学龄儿童信息化素质教育的号召,开发了基于Scratch的USB插拔式模块化教育机器人.对模块化教育机器人功能模块进行整体方案设计：基于Altium Designer对单片机最小系统,电源选择模块,串口烧录等电路进行分块设计,通过布线与铺铜形成模块化产品级PCB板.采用USB数据线将模块进行连接可形成功能各异的目标机器人.开发基于Mixly的智能避障机器人图形化程序,并将其成功应用于所设计的目标机器人进行测试.测试结果表明：所开发的可拆卸模块化教育机器人能够很好地执行相关指令,完成相应目标动作,具有操作方便,易学性好等优点.     

餐厅服务机器人的研究

餐厅服务机器人是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人,它具有制作成本低廉,电路结构简单,程序调试方便等优点.由于具有很强的趣味性,餐厅服务机器人深受广大机器人爱好者以及餐厅工作人员的喜爱.本论文介绍的是具有自动避障功能,能够自动循迹进给的智能机器人的设计与制作,论文对智能机器人的方案选择,设计思路,以及软硬件的功能和工作原理进行了详细的分析和论述.经实践验收测试,该智能机器人的电路结构简单,调试方便,系统反映快速,灵活,设计方案正确,可行,各项指标稳定,可靠。     

基于WebGL的双机器人运动仿真实验平台

结合当前工业机器人技术和发展,共享实验教育资源,开发了基于B/S模式的双机器人运动仿真实验平台。采用WebGL技术构建虚拟现实环境下机器人的三维模型,JavaScript语言实现机器人运动控制及事件响应等功能,HTML和CSS语言搭建了人机交互界面。仿真平台包含了运动仿真模块、障碍物生成模块、运动状态显示模块及运动控制模块。可采用快捷指令、编程和机器人插补点3种控制方式,实现单机器人运动规划、双机器人协作运动优化及机器人避障规划等多种仿真任务。平台发布于远程实验教学网站,解决了当前设备资源不足等问题,在教学应用中达到了预期效果,获得了学生的好评和认可。     

AutoCAD.VBA与MATLAB环境下工业机器人仿真系统

基于微机硬件系统和构建AutoCAD.VBA与MATLAB环境下的仿真软件平台开发和研制了一个“工业机器人三维参数化造型和动态仿真”软件,对ET-18HERO六转动关节机器人的运动学正反解问题、图形示教及轨迹规划等问题进行动态的分析与研究,整个程序采用了模块化程序设计方法及菜单技术和对话框等先进且功能齐全的人—机交互式对话方式,解决了机器人运动学仿真过程中的准确性、实时性与快速性三者之间的矛盾。     

热喷涂机器人离线编程

在介绍热喷涂机器人2种编程方法和机器人离线编程的基础上,概括叙述了从机器人离线编程阶段到应用于实际车间机器人喷涂的整个步骤;针对实际机器人喷涂过程中出现的机器人与车间里的设备碰撞的问题,提出了较好的解决方案,即建立虚拟车间;详细介绍了热喷涂虚拟车间的设计、建立步骤。实际的应用效果表明,虚拟车间的建立,避免了重大事故的发生,缩短了离线编程的时间,提高了生产率。     

弧焊机器人示教编程技术

以Panasonic-TA 1400 6自由度弧焊机器人为例,介绍和讨论了弧焊机器人示教系统的组成,归纳总结了在线示教编程的内容与流程,并分析了直线、圆弧、直线摆动和圆弧摆动四种典型运动轨迹的弧焊机器人示教编程要领。在此基础上,使用在线示教编程方法,通过合理选设打底焊和盖面焊工艺参数,实现了10 mm厚板材对接焊缝的单面焊双面成形试验,所完成的焊缝成形表面光滑,熔宽均匀一致,波纹致密,焊接质量好。这充分展示了弧焊机器人施焊的优势,培养了学生的实践动手能力和机器人驾驭能力。     

基于原对偶神经网络的PUMA560机器手臂重复运动规划

用一种基于线性变分不等式的原对偶神经网络来解决PUMA560机器手臂在运动过程中出现的关节角偏差问题,使机器手臂的关节能够实现重复运动。该神经网络具有简单的分段线性动力学结构,较易硬件实现。它的网络输出全局指数收敛于最优解,能够在同一种形式下处理线性规划和二次规划问题,并且不要求对矩阵求逆,没有矩阵乘法或高阶的非线性项。本文最后给出基于PUMA560机器手臂的计算机模拟仿真,仿真结果验证了该方案的可行性与有效性。     

基于DXF文件的工业机器人离线编程技术

针对当前工业机器人人工示教时编程效率较低的问题,提出了基于DXF文件实现离线编程的方法;介绍了由AutoCAD软件绘制的直线、圆弧任意组成的二维连续轨迹模型,直接生成机器人的作业程序的实现步骤;根据DXF文件中圆弧信息的特点,给出了提取圆弧作业轨迹数据的算法,并通过离线编程具体实例,验证了该项技术的有效性。     

Mobile robot localization and navigation system based on monocular vision

A system for mobile robot localization and navigation was presented.With the proposed system,the robot can be located and navigated by a single landmark in a single image.And the navigation mode may be following-track,teaching and playback,or programming.The basic idea is that the system computes the differences between the expected and the recognized position at each time and then controls the robot in a direction to reduce those differences.To minimize the robot sensor equipment,only one omnidirectional camera was used.Experiments in disturbing environments show that the presented algorithm is robust and easy to implement,without camera rectification.The rootmean-square error(RMSE) of localization is 1.4,cm,and the navigation error in teaching and playback is within 10,cm.     

Effects of robotics programming on the computational thinking and creativity of elementary school students

Educational technology research and development - Around the world, programming education is actively promoted by such factors as economic and technical requirements. The use of a robot in...     

一种冗余并联机器人的运动学及工作空间分析

针对一种平面冗余2-DOF并联机器人,分析了其运动学正解和反解,并在运动学反解的基础上讨论了该机构工作空间的约束条件;提出了运用Matcom将Matlab和VC＋＋结合起来进行混合编程的方法,探讨了并联机构工作空间的形状,并得到基于VC＋＋开发的该并联机器人控制系统;仿真结果表明,该机构具有较好的工作空间,可广泛应用于工业装配机器人、虚拟轴并联机床和多维减振平台等领域。     

差分粒子群算法在PUMA机器人逆运动学求解中的应用

传统逆运动学求解主要从逆运动学方程出发,基于一定的数学理论推导,不能完全实现计算机程序化,且精度与计算效率较低;为改善这一缺陷,基于机器人正向运动学方程,借助MATLAB工具,使用蒙特卡洛法仿真分析出PUMA560机器人的工作空间,任取一点末端执行器位姿作为逆运动学求解的已知位姿矩阵T,结合差分粒子群仿生智能算法作为逆运动学求解的主要理论算法。将计算出的旋转关节变量[θ1~θ6]代入正运动学方程,得出末端位姿矩阵[T];通过计算分析T与[T]相关角度误差,两矩阵所对应的位置向量与姿态向量误差精度为0.001数量级,完全满足目前机器人定位要求。基于差分粒子群理论的机器人逆运动学求解方法计算收敛速度更快,能高度实现计算机程序化,误差精度高,提高计算效率。