四足机器人设计与实现

该文在对四足机器人步态分析的基础上,建立机器人腿部的D-H模型,并采用MATLAB GUI编写杆长、步态与腿部关节输出角度之间的关系.在MATLAB分析的基础上,得到合适的杆长、步态参数,采用SolidWorks建立机器人模型,进行运动仿真,检验运动步态.将机器人模型制作成实物,采用控制芯片将腿部关节输出角度写入到机器...     

四足与六足步行机械在机器人教学中的应用

随着素质教育的发展和教育信息化的推进,机器人科技活动在很多学校开展起来。而目前许多学校以参加竞赛获取成绩为主,只有少数的学生精英才能参与,机器人学科的生命力不强。如何在学校机器人科技教育中开展普及教育,构建"点、面"结合或者"金字塔"结构的科技创新人才培养模式。本文结合我校开展机器人普及教育多年来的实际经验,提供以"四足与六足步行机械"为代表的机器人普及教育的应用,给予广大青少年和信息技术教师、科技工作者参考和启发。     

基于LOWA算子的液压四足机器人方案配置

针对机器人在配置评价与选型中存在的需求主观性与离散性问题,提出了模糊需求聚类与语言有序加权平均(linguistic ordered weighted averaging,LOWA)算子的耦合方法。利用模糊聚类分析确定需求间的亲疏关系,通过模糊需求标准化实现对需求特征的定量分析;基于LOWA算子将相对语言变量向绝对语言变量转化,采用综合指数评价法确定满足要求的机器人配置方案,为机器人的配置选型提供了新思路。以液压四足机器人选型为例,在多需求非结构化环境下,该算法为机器人腿部关节配置选择提供了更科学可靠的遴选方法。     

弹性同轴腿四足机器人分析与仿真

为使四足机器人在行走时获得更加优异的运动与抗冲击性能,设计了一种具有弹性同轴机构的四足机器人,提出了足端集成缓震的闭链弹性腿结构。采用闭环矢量法与几何分析法,建立了机器人单腿运动学模型,并对其进行了正逆运动学分析。研究了对角小跑步态下四足机器人的步态时序,得到了滞空、着地时间点与步态周期的关系。通过2种不同腿部构型机器人的行走对比实验,分别对两者的质心位移、前进速度、足端接触力及驱动电机力矩曲线进行仿真分析,验证了机器人移动的高效与稳定性。     

四足步行机器人力位混合控制的实验研究与分析

本文通过对JTUWM-Ⅲ型机器人足底力的测试，研究和分析机器人各种不同步行姿态与足底力的关系及产生误差的原因。为进一步研究机器人实用化提供了可靠的数据。     

基于模糊控制的足球机器人运动控制算法

提出了一种基于行为的机器人运动模糊控制算法,对机器人运动到定点进行控制,设计了线速度模糊控制器和方向角模糊控制器,将模糊控制本身所具有的鲁棒性与基于生理学上的“感知-动作”行为结合起来,为移动机器人在未知环境中运动控制提出了一种新思路.     

动态环境下机器人的路径规划

针对机器人全局路径规划存在的环境动态性和实时性问题,以及局部路径规划中无法获取全局知识而产生的优化问题,基于A＊算法与局部势场法,提出了一种混合路径规划方法,实现了动态环境下多机器人避障、避撞的效果。仿真实验验证了该方法的有效性。     

基于Multi-Agent的嵌入式六足机器人系统设计

针对目前集中结构和多层式架构控制系统实时性较低、容错能力较弱等问题,根据六足机器人系统对控制性能的要求,提出一种将多智体概念应用于嵌入式六足机器人控制系统的设计方法。该方法利用多智体相关概念分析、求解分布式多处理器机器人控制问题。与传统体系结构相比,基于MAS建立的分布式控制结构机器人系统有容错性强、集成能力强、可扩展性强等优点。智能体以嵌入式微控制器ARM为硬件核心,以μC /OS-Ⅱ和Linux操作系统为软件平台,各智能体通过CAN总线实现互连和信息交互,共同协调完成控制任务,实现无线控制与视频传输功能。经实验证明,该设计可以有效提高机器人控制性能,并且具有可移植性、可靠性及实时性强等优点,为多处理器复杂控制系统提供了一种将系统功能定义到具体实现的有效解决方案。     

基于慧鱼技术的六足昆虫仿生机器人的设计

利用慧鱼创意组合模型进行六足昆虫仿生机器人的模拟设计,开发了部分配套程序,使该设计完成了预定的功能和动作,可以满足教学及科研实践需要.     

基于蚁群算法的医用服务机器人路径规划方法

机器人路径规划问题是机器人学的一个重要研究领域，主要研究机器人依据某个或某些优化原则，在其工作空间中找到一条从起始点到目标点的能避开障碍物的最优路径。国内外学者对此作过大量的研究，主要采用的方法有局部的人工势场法(Artificial Potential Field)和遗传算法(cene     

基于ABC方法的足球机器人路径规划

人工蜂群(Artificial bee colony,ABC)算法是一种基于蜜蜂采蜜智能行为的优化算法,具有参数少、优化效果好等优点.足球机器人路径规划实质上是一个有约束的优化问题,本文将ABC算法应用到足球机器人路径规划中来.为适应ABC算法的自身特点和提高算法搜索的效率,在传统栅格法的基础上引入实际坐标系法,对环境进行建模;为了更好地评价食物源(即解)的性能,在进行碰撞判定的基础之上,引入罚函数方法,克服了传统适应度函数难以更好地表达粒子性能的缺点.仿真实验表明,该算法在足球机器人路径规划方面是可行的、有效的,并具有鲁棒性.     

基于QPSO方法的足球机器人路径规划

提出了一种基于量子粒子群优化算法（QPSO）的足球机器人路径规划方法。为适应QPSO算法的自身特点和提高算法搜索的效率,在传统栅格法的基础上引入实际坐标系法,对环境进行建模;为了更好地评价粒子（即解）的性能,在进行碰撞判定的基础之上,引入罚函数方法,克服了传统适应度函数难以更好地表达粒子性能的缺点。与PSO算法的对比仿真实验表明,该算法在足球机器人路径规划方面是可行的、有效的。     

基于平滑A*人工势场法的机器人动态路径规划

针对动态环境下移动机器人的路径规划问题,提出了平滑A*人工势场法的路径规划方法。首先采用平滑A*算法在静态障碍物环境中进行全局路径规划|其次,在机器人遇到动态障碍物时采用A*人工势场法进行局部动态路径规划,并以此调整全局路径规划结果|最后对路径规划结果进行平滑处理。将平滑A*人工势场法应用于机器人动态路径规划,并与D*算法进行对比。实验结果表明,该算法能够在动态环境下规划出一条更为优化的路径,有效缩短了路径长度,提高了规划效率。     

基于拓扑地图的田间机器人路径规划和控制

针对温室大棚环境下的田间机器人运动路径问题,提出1种基于拓扑地图和邻接矩阵的机器人路径规划算法。首先根据温室大棚环境,构建其拓扑地图;根据节点的连通性,创建邻接矩阵;通过搜索邻接矩阵的节点连通性,规划出1条最优路径。利用3个超声波传感器检测环境信息,通过陀螺仪检测机器人的姿态,采用比例微分(proportional-differential,PD)控制方法引导机器人根据规划的路径进行前进和转向。利用MATLAB对该算法进行运算和仿真,可以得到障碍物被放置在任意节点时的机器人最优路径。通过搭建温室大棚田间道路环境模型进行机器人运动试验。试验数据显示:机器人在该路径规划算法下能以最短的路径遍历必走路线;同时机器人在PD控制器调节下,能够实现上升时间小于0.5s,超调量小于6%,稳态误差小于5%的直线行走和上升时间小于0.5s,稳态误差为小于1%,超调量小于1%的转向控制,从而保障机器人的避障功能。仿真和试验结果表明:本文提出的路径规划算法和运动控制算法可行且有效,具有一定的应用意义。     

基于改进狼群算法的机器人路径规划研究

路径规划是移动机器人研究的关键技术,针对狼群算法在路径规划中存在收敛速度慢、搜索效率低的问题,提出了一种改进的狼群优化算法。以栅格法构建基于改进狼群算法的机器人路径规划模型,并采用游走机制来改善模型的局部寻优能力;采用智能奔袭方式提高改进狼群算法的自适应调节能力,以使算法收敛到全局最优。仿真实验结果表明:改进后的狼群算法在收敛速度、精度、自适应调节能力上均优于对比算法且在实现机器人路径规划上更有效。     

基于人体运动分析的仿人机器人动作规划研究

文章主要阐述了基于人体运动相似性的仿人机器人动作规划系统的基本组成。首先,定义了异构形态下的相似性运动特点;其次,以卡耐基梅隆大学和哈尔滨工业大学的人体运动捕获系统为例,分析了人体运动捕获系统的特点;再次,分析了仿人机器人运动稳定性ZMP（Zero moment point）约束;最后阐述了仿人机器人实验平台。     

基于运动相似性的仿人机器人动作规划研究综述

阐述了基于运动相似性的仿人机器人动作规划研究进展：首先,分析了捕获人体运动轨迹,包括运动捕获设备类型与运动轨迹处理;其次,阐述了人机运动模型构建,包括运动重定向、分解与重构运动姿势;再次,阐述了不一致的目标环境控制,包括地面碰撞控制、不一致的形态控制、自适应学习、非线性连续运动轨迹设计等;最后进行了总结。     

一种基于A~＊算法的轮式机器人路径规划方法

提出了一种基于A＊算法的轮式机器人路径规划方法。首先,构建了轮式机器人运动模型,分析了圆弧和直线运动的实现;其次,阐述了机器人的环境有效移动空隙,并采用链接图法对环境进行建模;再次,结合A＊算法实现了机器人全局静态路径规划。实验验证了方法的有效性。     

具有慢弛豫磁性的五核四夹层类Salen镝配合物（英文）

通过配体邻苯二胺缩邻香兰素(H_2L)与Dy(NO_3)_3·6H_2O反应,合成了类Salen稀土配合物[Dy_5L_4(NO_3)_4(CH_3O)_2]·NO_3·3CH_2Cl_2(1),X-射线单晶衍射分析确定了该配合物的晶体结构为独特的五核四夹层的结构。磁性分析研究表明该配合物具有慢弛豫磁性。     

基于深度学习改进的机器人轨迹规划算法

在公路环境巡逻机器人轨迹规划问题中,实时准确的交通流量预测对机器人轨迹规划尤为重要。然而由于车流量的随机非线性,使得机器人轨迹规划任务仍然充满挑战。提出一种深度神经网络与轨迹规划算法相结合的融合算法。通过深度学习预测短期交通流量,优化交通网络图并运用轨迹规划算法完成路径规划。实验表明,改进的机器人能够更快、更安全地完成道路巡逻任务。