过轮对柔索牵引踝关节康复机器人运动特性的影响分析

过轮是柔索牵引构型中最为常见的结构。分析了过轮对柔索牵引踝关节康复机器人柔索运动规律的影响;通过分析考虑过轮与忽略过轮两种工况下的机器人运动方案,建立了考虑过轮的柔索长度数学模型,借助ADAMS建立机器人运动学模型,对柔索长度的数学模型进行了验证;分析了过轮对柔索牵引踝关节康复机器人运动特性的影响。     

基于V-REP的机器人仿真实验系统及教学

机器人设计需要采用"设计—仿真—优化"的过程,因此仿真技术是机器人工程专业本科生必须掌握的技能。该文基于V-REP仿真软件设计了一套6自由度通用工业机器人仿真实验系统。首先建立了机器人的V-REP模型,进行系统动力学参数设置,然后与MATLAB的轨迹规划算法进行联合仿真和验证。开展了学生线上实验教学和探索,可替补实验室的现场实验。仿真实验系统可以进行机器人的运动学、动力学和轨迹规划算法的仿真实验,能够提高学生的机器人理论分析和设计能力。     

工业机器人时间最优轨迹规划仿真研究

为了使工业机器人在某个轨迹下执行焊接任务的时间最短,采用改进的模拟退火算法作为优化方法,对工业机器人关节轨迹进行时间最优规划。仿真结果表明,与其它同约束条件下的轨迹规划算法相比,采用新型算法后,机器人焊接时间缩短了1.24s,从而验证了该算法的有效性。     

柔索牵引式多机器人协调吊运系统的运动性能

针对柔索牵引式多机器人协调吊运系统的运动性能进行分析,首先建立了系统的运动学和广义动力学模型,依据驱动配置的不同将系统分成定柔索长度、变柔索长度以及机器人末端和柔索长度同时变化3类,随后分析了系统的工作空间,并给出了柔索拉力最优解,接下来采用可操作度和雅克比矩阵条件数性能指标分析了系统的奇异性和灵巧性。最后通过实例计算,给出了其中定柔索长度、机器人末端和柔索长度同时变化这2类系统的工作空间、可操作度和条件数分布情况以及接近奇异位形的空间位置。结果表明,定柔索长度及机器人末端和柔索长度同时变化的2类吊运系统在工作空间内均不存在奇异位形和不定位形,接近奇异位形的区域均在各自工作空间的上半部分,研究结果为系统的规划和优化提供了重要的数据依据。     

末端牵引式手指康复机器人设计及其柔顺性控制方法

针对现有康复设备存在柔顺性不足、难以适应手部狭小活动空间等问题,设计了一种可实现手指屈伸、收展的末端牵引式手指康复机器人,并对其人机模型进行运动学、动力学分析。提出了一种基于手指训练位姿的阻抗控制模型,实现了面向手部关节的机器人变刚度设计。为了对机器人的性能进行验证,搭建了相关实验平台。实验结果表明,变刚度设计能实现不同训练位置处对应刚度的设定,基于训练中的手指位姿信息的阻抗控制器能够实现手指康复训练时的柔顺性控制。     

绘图机器人轨迹规划与优化控制方法

针对绘图机器人在斜面绘图过程中轨迹规划中存在的问题,提出了基于绘图机器人关节空间姿态角度多项式函数的轨迹规划与优化控制方法.采用此方法,调整绘图机器人的空间姿态,优化绘图机器人的绘图路径,解决了绘图机器人规划轨迹中存在的不可达到的目标姿态问题.运行结果表明,此方法有效、可行.     

下肢康复机器人示教训练方法研究

针对现存的下肢康复机器人技术未能与康复治疗人员的治疗经验有效结合的问题,提出了1种下肢康复机器人示教训练方法。建立了示教训练方法的数学模型,并设计了下肢康复机器人无线数据采集系统,获取患者在康复医师治疗其下肢过程中肢体运动信息,这些信息用于机器人的控制,从而再现康复医师治疗过程,提高了机器人的治疗效果,有效降低了康复医师的劳动强度。对示教训练的无线数据采集系统进行静态测量误差分析及系统标定,实验结果表明该系统可满足下肢康复机器人示教训练的要求,为康复机器人关键技术研究奠定理论基础。     

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。     

一种类人型机器人踢球时腿部轨迹规划实验方案

提出一种类人型机器人踢球时腿部运动的轨迹规划实验方案。在分析人踢球技术要点的基础上,综合考虑机器人的动力学模型和关节电机力矩约束,得出机器人踢球时的最大速度,用五次样条曲线规划出关节空间的平滑运动轨迹,并保证一定的加加速度,不易引起振动。     

自由漂浮双臂空间机器人基于遗传算法的最优运动规划

以多刚体动力学理论为基础,推导了自由漂浮状态双臂空间机器人系统的动量矩守恒关系,转化为系统状态方程;结合基于实数编码的遗传算法实现了双臂空间机器人姿态、关节协调运动的近似最优控制算法.通过控制双臂空间机器人的关节运动,可以同时获得载体姿态及机械臂关节期望的终了位置.仿真算例验证了算法的有效性.